氧化鎢納米綫：智能變色窗自供電和低成本的秘密

近期，中國科學技術大學俞書宏院士團隊研製出了一種由氧化釩和氧化鎢納米綫組裝成的智能變色窗——多色顯示電致變色器件。該器件不但生産成本較低，而且還能實現多色顯示與自供電驅動，未來有望應用于節能建築、汽車後視鏡等領域。

氧化鎢（WO3）是由金屬鎢和氧組成的無機化合物，其因禁帶寬度適中和晶體結構獨特，而具有非常優异的光電性能，被認爲是最有前景的電致變色候選材料之一。俗話說得好：“任何事物都是有兩面性”，WO3雖然具有良好的光電性質，但是顔色變化單一，不利于在多色顯示等領域應用。雖然采用元素摻雜法和特殊結構設計能够解决WO3顔色單調的問題，但存在成本高或犧牲透明度的缺點。

所以，中國科學技術大學研究者就通過采用界面組裝技術將氧化釩和氧化鎢納米綫組裝成多色顯示電致變色器件，其不僅解决了WO3顔色變化單一的問題，還確保了成本合理及透明度良好。具體來說，多色顯示電致變色器件具有特定的光學、電學和多色顯示特性；在施加不同電壓下，其可以呈現出由橙色、綠色到灰色的動態顔色變化。注意：通過控制兩種納米綫的比例，可以調控組裝薄膜的顔色顯示、透明度、響應時間、著色率等電致變色性能。此外，在掩膜板輔助下，界面組裝技術通過構造各種圖案和調控組分，可以實現更複雜的色彩顯示和信息傳輸。

值得一說的是，爲了解决傳統變色器件需要借助外置電源系統驅動才能工作的不方便問題，中國科學技術大學研究者就將原電池系統集成到基于高度穩定性和柔性的銀納米綫透明導電電極和氧化鎢納米綫電致變色薄膜中，成功研製出一種自供電、低成本、獨立性和便携性的柔性電致變色器件。與外置電源相比，這種自供電的電致變色器件避免了內阻，平均著色效率提高了約20%；450個電致變色循環周期後，每平方厘米器件僅消耗約6.8毫克鋁片。

作爲智能變色窗口，該器件還表現出良好的太陽光輻射調控性能，相比于褪色狀態，窗口著色時可以將模擬太陽光照射物體的平均溫度從33℃降到25.6℃。

• < 前一頁
• 下一個 >