Умное стекло научилось менять цвет в рекордно короткие сроки

Умное стекло может быстро изменить свой цвет под действием электричества. Новый материал, разработанный химиками из Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) в Мюнхене, установил рекорд скорости для такого изменения.

Представьте, что вы едете по шоссе ночью. Идет дождь, ослепляют яркие фары машины позади вас. Как удобно иметь в таком случае зеркало заднего вида с автоматическим затемнением. Технически это полезное дополнение основано на электрохромных материалах. При подаче напряжения их светопоглощение и цвет меняются. Таким образом, зеркало заднего вида, управляемое датчиком освещенности, отфильтрует ослепляющий свет.

Недавно эксперты обнаружили, что, помимо уже известных неорганических электрохромных материалов, новое поколение высокоупорядоченных решетчатых структур — ковалентные органические каркасы (COF) — можно оснастить этой возможностью. Такие материалы состоят из синтетических органических строительных блоков. В подходящих комбинациях они образуют кристаллические и нанопористые сети. Здесь изменение цвета может быть вызвано приложенным электрическим напряжением. Оно вызывает окисление или восстановление материала.

Команда ученых из LMU под руководством Томаса Бейна разработала структуры COF, скорость переключения и эффективность окрашивания которых во много раз выше, чем у неорганических соединений. COF привлекательны тем, что их свойства материалов регулируются в широком диапазоне, стоит лишь изменить их молекулярные строительные блоки. Ученые из LMU в Мюнхене и Кембриджском университете воспользовались этим, чтобы разработать идеальные COF.

Они использовали принцип модульной конструкции COF и разработали идеальный строительный блок для наших целей с конкретной молекулой тиеноизоиндиго. Включенный в COF, новый компонент демонстрирует, насколько сильно он может улучшить его свойства. Например, новый материал не только поглощает ультрафиолетовый свет с более короткой длиной волны или небольшие участки видимого спектра, но и позволяет добиваться хорошей фотоактивности в ближней инфракрасной области спектра.

В то же время новые структуры COF намного более чувствительны к электрохимическому окислению. Даже низкого приложенного напряжения достаточно, чтобы вызвать изменение цвета, которое также полностью обратимо. Это происходит с очень высокой скоростью: время отклика для полного и отчетливого изменения цвета в результате окисления составляет около 0,38 секунды, восстановление до исходного состояния — 0,2 секунды. Это делает электрохромные органические структуры команды электронной конверсии одними из самых быстрых и эффективных в мире.

Исследование продвигает разработку нового класса высокоэффективных электрохромных покрытий. Очевидная потребность в этом проявляется в текущем применении такого «умного стекла», как переключаемые солнцезащитные окна и окна с защитой от солнца для фасадов целых зданий.


Читать далее

Кислород точно исчезнет: что будет с Землей без главного источника жизни

В Китае из солнечной энергии сделали жидкое топливо

Физики создали аналог черной дыры и подтвердили теорию Хокинга. К чему это приведет?

Электрохимическая (электрохромная) технология позволяет изменять поглощающие свойства стекла.

COF — Covalent Organic Frameworks

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука