新型电致变色材料可以通过电力迅速改变颜色

时间：2022-01-21 07:52:04 来源：

电致变色材料的颜色变化。

智能玻璃可以通过电力迅速改变其颜色。LMU-Chemists开发的新材料现已为这种变化设置了速度记录。

在晚上的高速公路上。下雨，你背后的汽车的明亮车灯是致盲的。在这种情况下具有自动调光的后视镜有多便宜。从技术上讲，这种有用的额外是基于电致变色材料。当施加电压时，它们的光吸收和颜色变化。由光传感器控制，后视镜可以滤除强烈令人眼花缭乱的光线。

最近，专家发现，除了已建立的无机电致变色材料外，新一代高度有序的晶格结构还可以配备这种能力：所谓的共价有机骨架，简称COF。它们由合成产生的有机构件块组成，以合适的组合，形成晶体和纳米多孔网络。这里，可以通过施加的电压触发颜色变化，该电压导致材料的氧化或减少。

模块化建筑原则

LMU-TEAD由Thomas Bein（物理化学，LMU Munich，Lmu Munich，卓越电子转换集群的扬声器）现在已经开发了COF结构，其切换速度和着色效率多次高于无机化合物的结构。COFs具有吸引力，因为它们的材料特性可以通过修改其分子构建块来调节宽范围。LMU Munich和剑桥大学的科学家利用了设计非常适合其目的的COF。

“我们已经利用了COF的模块化建设原则，并为我们的特定Thienoisoindigo分子设计了理想的构建模块，”托马斯贝因集团的第一作者和博士生Derya Bessinger说。纳入COF，新组件展示了哪种能力提高COF的性质。“例如，通过新材料，我们不能仅吸收较短波长的紫外线光或可见光谱的小部分，而且还可以在近红外光谱区域中实现光度良好，”贝塞格说。

同时，新的COF结构对电化学氧化要敏感。这意味着即使是低施加的电压也足以触发COF的颜色变化，这也完全可逆。此外，这会以非常高的速度发生：氧化完整和不同颜色变化的响应时间约为0.38秒，而返回初始状态的缩小只需要约0.2秒。这使得电子转换团队在世界上最快和最有效的电致变色有机框架。

长期测试中的稳定性非常高

特别是两件事负责高速：COF的导电框架结构使得晶格中的快速电子传输能够。由于优化的孔径，周围的电解质溶液可以快速到达每个角落。这是必要的，因为在氧化COF结构中产生的正电荷必须快速充电通过负电解质离子来补偿。最后但并非最不重要的是，作为电子转换卓越群体的一部分的慕尼黑科学家的产品具有很高的稳定性。长期试验表明，即使在200次氧化还原循环后，该材料也能够保持其性能。

通过这些基本因发现，该出版物推动了一类新型高性能电致变色涂料的发展。这种“智能玻璃”作为可切换太阳能保护和隐私式屏蔽窗口的本电流应用，可以显示这一点的明显需求。

参考：Derya Bessinger，Katharina Muggli，Michael Beetz，Florian Auras和Thomas Bein，3月16日，美国化学学会杂志，康马尔·贝尔兹，迈克尔·贝斯茨，迈克尔·贝尔兹，佛罗里达州贝塞格
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