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余桂華，最新AM！基于超分子相互作用，設(shè)計(jì)雙穩(wěn)態(tài)電致變色離子凝膠，用于節(jié)能顯示！

第一作者：Yuyang Wang

通訊作者：余桂華

通訊單位：德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校

論文速覽

本研究提出了一種利用超分子相互作用設(shè)計(jì)雙穩(wěn)態(tài)電致變色（EC）材料的新策略。這些相互作用促進(jìn)了可逆的顏色轉(zhuǎn)換，穩(wěn)定了有色結(jié)構(gòu)，并實(shí)現(xiàn)了空間限制以抑制擴(kuò)散，從而實(shí)現(xiàn)了雙穩(wěn)態(tài)電致變色。

通過(guò)詳細(xì)的表征，證實(shí)了這些非傳統(tǒng)電致變色系統(tǒng)背后的機(jī)制和材料。該策略使得低成本、可持續(xù)的透明電致變色顯示器的制備成為可能，并且顯示信息在不消耗能量的情況下能清晰可見(jiàn)超過(guò)2小時(shí)。

涉及生物質(zhì)材料和可移除的設(shè)備結(jié)構(gòu)也增強(qiáng)了EC技術(shù)應(yīng)用和開(kāi)發(fā)的可持續(xù)性及可擴(kuò)展性。研究結(jié)果展示了超分子化學(xué)在開(kāi)發(fā)尖端材料方面的關(guān)鍵作用，這些材料適用于節(jié)能智能窗戶等應(yīng)用。

圖文導(dǎo)讀

圖1：雙穩(wěn)態(tài)電致變色系統(tǒng)設(shè)計(jì)

雙穩(wěn)態(tài)電致變色系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理，包括電致變色離子水凝膠的構(gòu)建和其三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。闡釋了淀粉與碘化物離子之間的超分子相互作用，以及通過(guò)電場(chǎng)刺激實(shí)現(xiàn)顏色可逆變化的機(jī)制。

圖2：雙穩(wěn)態(tài)電致變色系統(tǒng)的可行性

展示了雙穩(wěn)態(tài)電致變色系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，包括淀粉和碘化物離子在不同電壓刺激下的吸收光譜，以及離子凝膠與電致變色活性組分之間的相互作用，證明了系統(tǒng)的雙穩(wěn)態(tài)特性和顏色穩(wěn)定性。

圖3：電致變色特性

詳細(xì)展示了電致變色設(shè)備的關(guān)鍵性能參數(shù)，如不同凝膠基質(zhì)對(duì)離子傳輸和顏色穩(wěn)定性的影響，以及淀粉與碘化物離子比例對(duì)系統(tǒng)性能的作用。這些數(shù)據(jù)對(duì)于優(yōu)化電致變色材料的性能至關(guān)重要。

圖4：凝膠態(tài)設(shè)備的電致變色性能和應(yīng)用

展示了凝膠態(tài)電致變色設(shè)備的性能測(cè)試結(jié)果，包括設(shè)備的開(kāi)啟電壓、光譜響應(yīng)、雙穩(wěn)態(tài)性能，以及柔性顯示技術(shù)的演示。圖中還對(duì)比了所開(kāi)發(fā)技術(shù)的能耗與現(xiàn)有技術(shù)的能耗，突出了其在節(jié)能和成本效益方面的優(yōu)勢(shì)。

總結(jié)展望

本研究的亮點(diǎn)在于開(kāi)發(fā)了一種基于超分子相互作用的新型雙穩(wěn)態(tài)電致變色材料，該材料利用生物質(zhì)基構(gòu)件、可重復(fù)使用的ITO電極和離子凝膠功能層，實(shí)現(xiàn)了靈活、節(jié)能、低成本和可持續(xù)的EC顯示器，具有出色的雙穩(wěn)態(tài)特性。

該EC設(shè)備展示了優(yōu)異的雙穩(wěn)態(tài)性能（>2小時(shí)），低開(kāi)啟電壓（0.9V）和高透射率變化（82%）。此外，還展示了一個(gè)柔性雙穩(wěn)態(tài)透明電致變色顯示器的原型。

這種策略簡(jiǎn)化了生物質(zhì)聚合物與設(shè)備的集成，這些設(shè)備易于移除和準(zhǔn)備，增強(qiáng)了節(jié)能雙穩(wěn)態(tài)顯示器的設(shè)計(jì)，并為大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用中創(chuàng)新的超分子材料和設(shè)備的開(kāi)發(fā)擴(kuò)展了可能性。

文獻(xiàn)信息

標(biāo)題：Bistable electrochromic ionogels via supramolecular interactions for energy-efficient displays

期刊：Advanced Materials

原創(chuàng)文章，作者：計(jì)算搬磚工程師，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來(lái)源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2024/04/21/2f903355c7/

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