叛逆者

扫一扫关注微信二维码 暴雨救命文档创建者是河南籍大学生
十宗罪 科研进展 苏州纳米所AM:基(ji)于(yu)多彩电致变色技...
科研进展

苏州纳米所AM:基于多彩电致变色技术的新探索—“双面神”电致变色器件

发布日(ri)期:2020-03-16 浏览次数(shu): 【关闭】

电(dian)(dian)(dian)致(zhi)变(bian)色(se)是电(dian)(dian)(dian)致(zhi)变(bian)色(se)材(cai)料(liao)的(de)(de)光学属(shu)性(xing)(反射(she)率、透过率等(deng))在(zai)(zai)外加(jia)电(dian)(dian)(dian)场(chang)的(de)(de)作用(yong)(yong)下(xia)发生稳(wen)定、可逆的(de)(de)变(bian)化(hua)(hua)的(de)(de)现(xian)象,在(zai)(zai)外观上表现(xian)为(wei)颜色(se)和透明(ming)度(du)的(de)(de)可逆变(bian)化(hua)(hua)。氧化(hua)(hua)钨材(cai)料(liao)作为(wei)典型(xing)的(de)(de)无机电(dian)(dian)(dian)致(zhi)变(bian)色(se)材(cai)料(liao),由于其(qi)良(liang)好的(de)(de)热稳(wen)定性(xing)和化(hua)(hua)学稳(wen)定性(xing),使其(qi)具(ju)有(you)极(ji)高的(de)(de)商业化(hua)(hua)前景。但单一(yi)颜色(se)变(bian)化(hua)(hua)(透明(ming)-蓝色(se)之间切换)难(nan)以满足一(yi)些场(chang)景对色(se)彩(cai)绚(xuan)丽器件的(de)(de)需求,大大限制(zhi)其(qi)进一(yi)步应用(yong)(yong)推(tui)广(guang)。因此,探索基于无机材(cai)料(liao)的(de)(de)多(duo)彩(cai)电(dian)(dian)(dian)致(zhi)变(bian)色(se)技术对电(dian)(dian)(dian)致(zhi)变(bian)色(se)领域(yu)发展具(ju)有(you)十分重要的(de)(de)意义。

近期,中科院苏州(zhou)纳(na)米所赵志刚研究员团(tuan)队(dui)基(ji)于前期对(dui)(dui)于氧化钨材(cai)料多彩电致(zhi)(zhi)变(bian)色(se)技术的(de)(de)研究(Nat. Commun. 2020, 11, 302;Nano Lett. 2020, 20, 1912-1915),发现(xian)这(zhei)种(zhong)(zhong)基(ji)于氧化钨材(cai)料的(de)(de)法(fa)布里-珀(po)罗(luo)谐振腔结构(gou)的(de)(de)电致(zhi)(zhi)变(bian)色(se)器(qi)件可以实(shi)现(xian)丰富的(de)(de)颜色(se)调控。因此,作(zuo)者(zhe)在这(zhei)种(zhong)(zhong)电致(zhi)(zhi)变(bian)色(se)器(qi)件结构(gou)基(ji)础上,通过减薄(bo)谐振腔结构(gou)中的(de)(de)金属层厚度至(zhi)4-8 nm,设计了(le)一(yi)种(zhong)(zhong)全(quan)新的(de)(de)“双(shuang)面神”结构(gou)的(de)(de)电致(zhi)(zhi)变(bian)色(se)器(qi)件(参见下图1a)。该器(qi)件正(zheng)反(fan)两侧表现(xian)出强烈(lie)的(de)(de)颜色(se)不对(dui)(dui)称性(图1b),当施(shi)加电压进一(yi)步调制(zhi)时,其一(yi)侧着(zhe)色(se)状态与(yu)另一(yi)侧着(zhe)色(se)状态明显不同(tong),会产生更加丰富的(de)(de)不对(dui)(dui)称颜色(se)变(bian)化(图1c),这(zhei)与(yu)传统的(de)(de)电致(zhi)(zhi)变(bian)色(se)器(qi)件所具有的(de)(de)对(dui)(dui)称颜色(se)变(bian)化特(te)性有很(hen)大的(de)(de)差别(bie)。这(zhei)种(zhong)(zhong)“双(shuang)面神”效(xiao)应是(shi)利用光(guang)(guang)学超薄(bo)金属层的(de)(de)复(fu)杂光(guang)(guang)学常(chang)(chang)数(n,k)引起反(fan)射光(guang)(guang)的(de)(de)异常(chang)(chang)相移来实(shi)现(xian)的(de)(de)。进一(yi)步地,为了(le)实(shi)现(xian)不同(tong)特(te)性的(de)(de)不对(dui)(dui)称颜色(se)变(bian)化,作(zuo)者(zhe)选择(ze)了(le)不同(tong)金属层作(zuo)为光(guang)(guang)学吸收层,如(ru)钨(W),钛(Ti),铜(Cu),银(Ag)层等,发现(xian)金属层的(de)(de)折射率(n)越(yue)大、消(xiao)光(guang)(guang)系数(k)越(yue)大,器(qi)件颜色(se)不对(dui)(dui)称性越(yue)强。

为了更(geng)好、更(geng)有趣地展(zhan)示(shi)这种新型“双面神(shen)”多彩电致变色技术,作者受自然界(jie)枯叶蝶的(de)(de)启(qi)发(其(qi)背侧(ce)与腹侧(ce)颜(yan)色不对称(cheng)),制(zhi)作了一个人(ren)工枯叶蝶器件来展(zhan)示(shi)这种独特的(de)(de)“双面神(shen)”特性(图1d)。这只人(ren)工蝴蝶的(de)(de)背侧(ce)和腹侧(ce)翅(chi)(chi)膀表(biao)面呈现(xian)出不同的(de)(de)颜(yan)色,当(dang)它合上翅(chi)(chi)膀时,腹侧(ce)表(biao)现(xian)出暗淡的(de)(de)棕褐色,就像一片干燥的(de)(de)叶子(zi),可(ke)以帮助躲(duo)避捕食者;当(dang)它张(zhang)开(kai)翅(chi)(chi)膀时,可(ke)以呈现(xian)出绚丽的(de)(de)颜(yan)色且(qie)可(ke)实现(xian)色彩转变,这些艳丽的(de)(de)颜(yan)色是繁殖(zhi)期间求(qiu)偶的(de)(de)有效手(shou)段。

图1. 新型“双面(mian)神”电致变色(se)器(qi)件结(jie)构及不对称颜色(se)展示

该项工作推动了电(dian)致变(bian)色领域目(mu)前最先进的(de)技术的(de)边界,对(dui)于(yu)推动多彩电(dian)致变(bian)色技术进一步(bu)发(fa)展(zhan)(zhan)具有重(zhong)要(yao)的(de)借鉴意义,未来的(de)研究(jiu)将立足于(yu)把不(bu)对(dui)称颜(yan)色扩展(zhan)(zhan)到红外光谱(热(re)辐射),同时(shi)为新型电(dian)致变(bian)色器件(jian)探索(suo)各(ge)种新的(de)应用场(chang)景。

相(xiang)关工作以“Mimicking Nature's Butterflies: Electrochromic Devices with Dual‐Sided Differential Colorations”为题发表(biao)于(yu)国际知名期刊Advanced Materials(DOI:10.1002/adma.202007314),本(ben)文(wen)的第一作者是中(zhong)科(ke)(ke)院(yuan)苏州纳米所(suo)博(bo)士生陈健,通讯作者为中(zhong)科(ke)(ke)院(yuan)苏州纳米所(suo)研究(jiu)员(yuan)赵志刚。该研究(jiu)得到了(le)国家自然科(ke)(ke)学(xue)基金(jin)面上项目(mu)(mu)、中(zhong)科(ke)(ke)院(yuan)青年创新促(cu)进(jin)会、中(zhong)国科(ke)(ke)学(xue)院(yuan)对外合(he)作项目(mu)(mu)、江苏省六大(da)人才高峰工程及江西省自然科(ke)(ke)学(xue)基金(jin)重点(dian)项目(mu)(mu)的资助(zhu)。

扫一扫关注我们
xml地图 | sitemap地图
驻华美军暴行档案
分享到:QQ空间新浪微博腾讯微博人人网微信
做家务的男人2 沃尔沃 格力研发空调发电 悬崖之上 悬崖之上 我和我的家乡 奥特曼 如棋 生死狙击 名侦探柯南 千与千寻 只是太爱你 郑州地铁5号线周边菊花被买空 凯迪拉克 做家务的男人2 起风了 武炼巅峰 婴儿被埋一天获救马斯克痛苦来源 奥特曼 穿越火线 杨国福麻辣烫致歉 理想照耀中国 宝马3系 中国新说唱 九把刀 张家齐陈芋汐夺金 女足告别奥运中国体操女团第7名 元 我很愉快 爱情公寓 阴阳师奔驰 赛尔号 朱一龙 五十公里桃花坞 魔兽世界怀旧服 五十公里桃花坞 猪猪侠 崩坏3 多例感染者轨迹指向张家界一剧场 猪猪侠 极限挑战宝藏行 篮网 格力研发空调发电 雷神 猫和老鼠 雅阁 易烊千玺 杨紫 欧洲杯 本田肖战 熊出没 台风烟花逼近上海 七一晚会 王源 波波维奇 爱情保卫战火影忍者 | 下一页
Baidu
sogou
百度 搜狗 360