科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出一種具有高白光對比度的透明玻璃顯示器，當(dāng)帶電時，該顯示器可以在多種顏色之間平滑過渡。該技術(shù)來自中國長春吉林大學(xué)的研究人員，它利用金屬離子與配體之間的相互作用，克服了現(xiàn)有電致變色設(shè)備的局限性，為眾多未來應(yīng)用打開了大門。這項研究于3月10日發(fā)表在《化學(xué)》雜志上。
吉林大學(xué)化學(xué)副教授張玉沫認(rèn)為，這種透明的、非發(fā)光的顯示器背后的方法可能會加速透明、友好的顯示器的開發(fā)，并在明亮的工作條件下提高可讀性。作為一種不可避免的顯示技術(shù)，在不久的將來，無輻射的透明顯示器將成為物聯(lián)網(wǎng)的一部分，并且是不可替代的，在物聯(lián)網(wǎng)中，物理對象通過軟件相互連接。
隨著電壓的施加，電致變色顯示器提供了一個平臺，在該平臺中可以連續(xù)且可逆地操縱光的屬性。研究人員已經(jīng)提出將這些設(shè)備用于窗戶、節(jié)能的電子價簽、豪華的廣告牌、后視鏡、增強的虛擬現(xiàn)實、甚至人造虹膜。但是，當(dāng)前的模型存在局限性，因為它們往往具有較低的對比度，特別是對于白光而言，穩(wěn)定性差并且顏色變化有限，所有這些都阻止了電致變色顯示器發(fā)揮其技術(shù)潛力。
為克服這些不足，王玉洋及其同事開發(fā)了一種簡單的化學(xué)方法，其中金屬離子誘導(dǎo)多種可切換染料呈現(xiàn)特定結(jié)構(gòu)，一旦達(dá)到所需構(gòu)型，便將其穩(wěn)定。為了觸發(fā)顏色變化，只需施加電場即可切換金屬離子的化合價，從而在金屬離子和分子開關(guān)之間形成新的鍵。
張表示，與傳統(tǒng)的電致變色材料不同，后者的變色圖案和氧化還原圖案位于同一位置，這種新材料是一種間接的氧化還原變色系統(tǒng)，由可轉(zhuǎn)換的染料和多價金屬離子組成。
為了測試這種方法，研究人員通過將包含金屬鹽、染料、電解質(zhì)和溶劑的材料注入具有兩個電極和粘合劑作為隔離物的夾心設(shè)備中，從而制造了電致變色設(shè)備。接下來，他們進(jìn)行了光譜和電化學(xué)測試，發(fā)現(xiàn)這些器件可以有效地實現(xiàn)青色、品紅色、黃 色、紅色、綠色、黑色、粉紅色、紫色和灰黑色顯示，同時保持高對比度。該原型還從無色透明顯示器無縫轉(zhuǎn)換為黑色。黑色是商業(yè)應(yīng)用中有用的顏色，因為具有高著色效率，低透射率變化電壓和白光對比度，適用于透明顯示器。
張表示，這種玻璃設(shè)備的低成本和簡單的制備過程也將使其可擴展的生產(chǎn)和商業(yè)應(yīng)用受益。
接下來，研究人員計劃優(yōu)化顯示器的性能，以使其可以快速滿足實際應(yīng)用中高 端顯示器的要求。此外，為避免液體成分泄漏，他們計劃開發(fā)改進(jìn)的制造技術(shù)，以生產(chǎn)固態(tài)或半固態(tài)電致變色器件。
張希望越來越多有遠(yuǎn)見的研究人員和工程師相互合作，以優(yōu)化電致變色顯示器并促進(jìn)其商業(yè)化。
