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加拿大研究人员开发透明的多色电致变色显示器

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(图片来源:ualberta实验室官网)

58京牌 ,多色电致变色显示器是用途非常广泛的应用之一,因为它们不需要供电就能保持有色状态。然而,操作传统电致变色显示器时,计数层同时着色会限制颜色叠加效果,而且需要外部电压来触发着色/脱色过程,因此,传统电致变色显示器技术,无法做到净零能耗。

加拿大阿尔伯塔大学超速光学和纳米光子学实验室(Ultrafast Optics and Nanophotonics Laboratory)的Abdulhakem Y. Elezzabi教授和Dr. Haizeng Li 领导的研究团队,开发出新颖的透明多色电致变色显示器概念,采用钠离子稳定氧化钒(SVO)纳米棒作为电致变色的材料。SVO纳米棒可与简单的棒涂法兼容,与纤维素混合,用于制备电致变色薄膜。由于SVO的氧化性质,加入的纤维素可以在低温下充分分解,避免影响电导率。

当插入和提取Zn2+时,SVO薄膜呈现可逆的多色切换(橙色⇄黄色⇄绿色)。插入Zn2+为全彩/放电,提取Zn2+时为脱色/充电。利用SVO薄膜的这种三色电变色响应,将锌箔夹在两个SVO电极之间,从而构成电致变色显示器。这种显示器可以独立操作顶部和底部的电致变色电极,在相同或不同颜色状态下,利用双电致变色层,为设备提供额外的配置灵活性。因此,通过色彩叠加效应,可以大大拓宽调色范围。利用颜色叠加效应所构建的Zn-SVO电致变色显示器,可以切换多种颜色,如橙色、琥珀色、黄色、棕色、黄绿色,同时保持30%以上的半透明度。

更有趣的是,Zn-SVO电致变色显示器具有1.56 V的断路电位,因此可以发生自着色行为,并具有能量恢复功能。这种断路电位是由锌箔和SVO电极之间的氧化还原电位差产生的,该电位差提供激活锌氧化的驱动力,例如,将Zn剥离至电解液中,以及还原SVO膜的驱动力,即将Zn2+插入SVO中。因此,内置电压允许显示器从橙色切换到绿色,其中包括四种中间颜色,这是由于在为LED供电时SVO薄膜发生还原造成的。

在这些关键特性基础上,电致变色显示器得到重大改进。Zn-SVO电致变色显示器有望用于可切换滤光片、电致变色可调谐微光学和透明显示器。

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