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透明至深色光致变色与电致变色凝胶

DOI：10.1038/s42004-018-0075-2 期刊：Communications Chemistry 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 可按需调控透光率的智能窗户是降低建筑能耗的可行方案。窗户通常是建筑中能效最低的部分，因此调控透光率有望显著改善供暖成本。虽然现有诸多方法，但许多适用材料制造和加工成本高昂，新型材料可能产生重大影响。本文描述了一种兼具光致变色与电致变色特性的凝胶基器件。该凝胶基质由萘二酰亚胺自组装形成，其自由基阴离子可通过光或电化学方式生成，从而实现从透明到黑色的理想转变。该器件响应速度快、生成自由基阴离子所需电位低、体系循环性能良好、温度稳定性强且成本低廉，适用于智能窗户应用。
作者： Laura Gonzalez，Chung Liu，Bart Dietrich，Dirk Honecker，Dave J. Adams，Hao Su，Stephen Sproules，Honggang Cui，Emily R. Draper
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究基于萘二酰亚胺的凝胶在透明至黑色光/电致变色智能窗中的应用，以提高建筑能效。

研究成果

研究表明，基于NDI的凝胶可作为电致变色材料，具有可逆、快速且理想的透明至黑色颜色变化特性。这些凝胶在实用温度范围内保持稳定，仅需使用低浓度NDI，且工作电压低，因此适用于智能窗应用。

研究不足

该研究的局限性在于长时间循环过程中系统会干燥，从而限制了可进行的循环次数。此外，使用掩模进行光刻可能导致边缘模糊，且干燥后的薄膜不具备光学透明性。

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