2023-08-18 10:52
智能窗可以对外界刺激（例如电、温度、pH、光、压力等）作出反应，并有选择地根据用户的偏好调节可透过的太阳光谱及自身颜色。热致变色窗可以根据太阳光和热辐射的变化而自动进行动态调节，有效阻挡热辐射，无需消耗能量，是近年来备受注目的智能窗之一。然而，现有的热致变色窗通常只能呈现单一的颜色，即白色，无法满足人们的审美偏好。通过将热致变色与电致变色功能结合，可以实现多重目标，如提高建筑/车辆能效、保护隐私和改善美观。尽管已经有一些概念性的研究报道，但实际应用仍然是一个具有挑战性的目标，需要在性能方面取得较大的突破。
近日，北京大学深圳研究生院新材料学院孟鸿教授课题组通过巧妙的电致变色材料设计，获得了综合性能优异的电致变色器件（ECD），相关成果发表在Advanced Materials上。孟鸿和张超红特聘研究员为该论文共同通讯作者，新材料学院2020级硕士生邓斌为论文的第一作者。
论文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202302685
图1具有超快颜色切换速度和高能效的电致&热致变色器件。
该器件表现出0.53s/0.16s的着色/褪色时间，99%到21%的透过率调制范围。此外，将温度响应单元和离子液体引入电解质层，创建了一种新颖的热致变色凝胶电解质，其透过率可以从80%调节到0%，并具有出色的隔热性能（降温6.4℃）。最终，开发出具有超快颜色切换速度（0.82s/0.60s）和多种工作模式的电致&热致变色器件（ETD）。
图2含PNIPAM电解质的制备与优化。
图3 ETD及其性能。
感谢国家自然科学基金委员会、广东省基础与应用基础研究基金委员会、深圳市科技创新委员会、东莞引进创新团队的支持。
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