三氧化钨开启电致变色时代

发布时间:2019-01-23 文章来源:网络转载    浏览次数:

据说,这是一种黑科技成果!只需要轻轻一按电源开关,就能让玻璃瞬间“变色”,从透明渐变成深蓝!有网友表示,大众的视角重点不是变色,关键在于有啥用处啊?

据专家介绍,普通玻璃并不具有隔热保温作用,而这一黑科技可以让玻璃在炎热的夏天阻挡大部分阳光,降低室内温度,从而减少空调支出、节省能源。也有专家表示,该种玻璃具有一定的保温效果。而且,和其他材料不同的是,它只在状态转变的过程中需要消耗电力。

这种黑科技就是电致变色技术。以该种技术所制备得到的玻璃就是——电致变色玻璃,需要用到电致变色材料。你知道“电致变色”离你有多近吗?你家的玻璃幕墙、汽车防眩目后视镜、全彩显示屏、顶级跑车以及波音787梦幻客机等等都极有可能有电致变色应用!

没有电致变色材料的研发/电致变色技术的发展,哪里来的电致变色玻璃。所以,对于离你们如此之近的电致变色材料/技术,怎能错过好好了解其历史的机会呢?

电致变色自上个世纪五十年代以来陆续被发现并报道,至今,己走过了近七十个发展年头。早在1953年,就已经有电力能够使得浸在硫酸溶液中的三氧化钨薄膜颜色发生变化的相关描述。但是,遗憾的是,这在当时并没有引起科研人员的重视。也就是说,三氧化钨是最早被研究者发现具有电致变色现象的材料。现如今,该种材料仍然被研究人员们广泛研究者。据文献记载,三氧化钨也是迄今为止应用最广泛且最具有应用发展前途的电致变色材料。

二十世纪六十年代初,电致变色这一概念被正式提出。这得益于研究人员在对有机染料进行探究时无意间观察到该种材料在通电条件下变色的现象。

1969年,美国某一公司的研究人员成功制备了世界上首个电致变色器件。当时,该名研究员先是发现了非晶态三氧化钨薄膜在周期性电压下能在蓝色和无色之间进行可逆颜色变化,后来,利用非晶三氧化钨薄膜制得了世界上第一个电致变色器件。

1973年,Deb因极其有名的“氧空位色心”变色机理而成为了电致变色现象的发现者。这一年,Deb终于在理论上获得了一定的突破,构建了“氧空位色心”变色机理。而Deb早期的两篇关于钨的氧化物及其变色效应的文章则代表着电致变色技术领域发展正式开始了。从此,电致变色技术进入快速发展时期。

在快速发展时期,研究人员陆续发现了氧化镍、三氧化钼、四氧化三钴、五氧化二铌、二氧化铱等无机金属氧化物以及聚苯胺、聚化咯、聚噻吩等高分子导电聚合物都表现出了电致变色性能。也是在这期间,在电致变色机理研究方面,色心说,小极化子、自由载离子、双重注入/抽出等多种理论模型被相继提出来。

1973年,有机电致变色材料被成功制备出来。这意味着电致变色技术进入了一个全新的发展区域。瑞典科学家和美国科学家等研究者提出一种新型智能窗——电致变色智能窗。

1995年,瑞典科学家针对无机物电致变色专门撰写了一本书。该书中很是详细地讲述了三氧化钨和其他无机电致变色材料的发展状况。

1999年,德国某银行建造了欧洲第一面使用电致变色技术控制光强度的外墙。

2004年,英国伦敦开始使用具有电致变色性能的玻璃作为幕墙。

2005年,意大利某汽车制造商生产的顶级跑车都是使用的电致变色玻璃作为其顶棚和控风玻璃。当时,驾驶员便可以控制进入车内的光强度和热通量。

2008年,美国波音公司生产的波音787客舱的舷窗抛弃传统的机械式艇窗遮阳板,开始使用具有电致变色性能的玻璃。

2009年,法国某集团宣告正式进入“智能窗”生产领域。截止至同年六月份,美国某公司已经供给大量汽车生产商上千万个防炫目后视镜。2009年10月,中国第一个电致变色门户网站正式投入运行。同年12月,波音787梦幻客机试验完成,这意味着电致变色技术正式迈入航空航天领域。

2011年,美国某公司给全球汽车消费者提供了两千多万台使用电致变色技术的汽车防眩后视镜。

2013年,日本某公司利用电致变色技术成功研发完成64灰阶全彩显示屏。

科研人员自电致变色被提出来后的六十多年间所取得的这些成果标志着电致变色材料和电致变色器件具有无限的发展空间和应用前景。电致变色将会进入一个全新的发展时代,带动电致变色材料的发展,在建筑节能以及航空航天等领域发挥着越来越重要的作用!


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