Smart glas lärde sig att ändra färg på rekordtid

Föreställ dig att du kör på motorvägen på natten.Ljusa bilstrålkastare bakom dig.

Tekniskt sett är detta användbara tillägg baserat på elektrokroma material.När spänning läggs på ändras deras ljusabsorption och färg, så att backspegeln, som styrs av ljussensorn, filtreras bortBländande ljus.

Nyligen har experter funnit att, förutom redankända oorganiska elektrokroma material, en ny generation av högt ordnade gitterstrukturer - kovalenta organiska ramar (COF) - kan utrustas med denna förmåga. Sådana material består av syntetiska organiska byggstenar. I lämpliga kombinationer bildar de kristallina och nanoporösa nätverk. Här kan färgförändringen orsakas av den applicerade spänningen. Det orsakar oxidation eller minskning av materialet.

Ett team av forskare från LMU ledd av ThomasBaina har utvecklat COF-strukturer vars omkopplingshastighet och färgningseffektivitet är många gånger högre än för oorganiska föreningar. COF är attraktiva genom att deras materialegenskaper kontrolleras över ett brett område så snart deras molekylära byggstenar ändras. Forskare vid LMU i München och University of Cambridge har utnyttjat detta för att utveckla ideala COF.

De använde den modulära designprincipenCOF och designade den perfekta byggstenen för våra ändamål med en specifik thienoisoindigo-molekyl. Inkluderat i COF visar den nya komponenten hur mycket den kan förbättra sina egenskaper. Till exempel absorberar det nya materialet inte bara kortare våglängder för ultraviolett ljus eller små delar av det synliga spektrumet, utan uppnår också god nära-infraröd fotoaktivitet.

Samtidigt är de nya COF-strukturerna mycket merkänslig för elektrokemisk oxidation. Även en låg applicerad spänning är tillräcklig för att orsaka en färgförändring, vilket också är helt reversibelt. Detta händer med mycket hög hastighet: svarstiden för en fullständig och distinkt färgförändring till följd av oxidation är cirka 0,38 sekunder, återhämtningen till sitt ursprungliga tillstånd är 0,2 sekunder. Detta gör de elektrokromiska organiska strukturerna för e-konverteringsteamet till de snabbaste och mest effektiva i världen.

Forskning främjar utvecklingen av en ny klassmycket effektiva elektrokroma beläggningar. Ett uppenbart behov av detta är uppenbart i de nuvarande applikationerna av smart glas som omkopplingsbara solskyddsmedel och solskuggade fönster för hela byggnadsfasader.

Läs mer

Syre kommer definitivt att försvinna: vad kommer att hända med jorden utan den huvudsakliga livskällan

Solenergi gjorde flytande bränsle i Kina

Fysiker har skapat en analog av ett svart hål och bekräftat Hawkings teori. Vart leder det?

Elektrokemisk (elektrokrom) teknik låter dig ändra glasets absorberande egenskaper.

COF – Kovalenta organiska ramverk