משקפי שמש לחלונות שלך: ציפוי זיקית למרחבי מגורים חכמים וקרירים יותר

סרט אלקטרוכרומי חדש באמצעות MOFs מחליף צבעים במהירות לניהול אור וחום יעיל, מראה הבטחה לחלונות חכמים וטכנולוגיות אדפטיביות אחרות.

התקדמות בציפויים אלקטרוכרומיים עשויה לקרב אותנו לדרכים ידידותיות לסביבה לשמור על קור רוח בחללים. כמו משקפי ראייה שמתכהים כדי לספק הגנה מפני השמש, ניתן לכוונן את המאפיינים האופטיים של סרטים שקופים אלה באמצעות חשמל כדי לחסום את חום השמש ואת האור. כעת, חוקרים ב אותיות אנרגיה של ACS דו"ח המדגים עיצוב סרט אלקטרוכרומי חדש המבוסס על מסגרות מתכת-אורגניות (MOFs) שעוברות במהירות ובאמינות מירוק שקוף לירוק מפחית בוהק לאדום מבודד תרמי.

חידושים בסרטים אלקטרוכרומיים מבוססי MOF

Hongbo Xu ועמיתיו השתמשו ב-MOFs בסרט האלקטרוכרומי שלהם בגלל היכולות של החומרים הגבישיים ליצור סרטים דקים עם גודל נקבוביות שניתן להתאים אישית על ידי שינוי אורך הליגנד האורגני הנקשר ליון המתכת. תכונות אלו מאפשרות זרימת זרם משופרת, שליטה מדויקת יותר על צבעים ועמידות.

בהדגמות, לסרט האלקטרוכרומי של Xu MOF לקח 2 שניות לעבור מחסר צבע לירוק עם פוטנציאל חשמלי של 0.8 וולט, ו-2 שניות לעבור לאדום כהה עם 1.6 V. הסרט שמר על הצבע הירוק או האדום במשך 40 שעות כאשר הפוטנציאל ירד, אלא אם הופעל מתח הפוך כדי להחזיר את הסרט למצבו השקוף.

הסרט גם ביצע בצורה מהימנה במשך 4,500 מחזורי מעבר מצבע לשקוף. עם אופטימיזציה נוספת, החוקרים אומרים שניתן להשתמש בציפויים הניתנים לכיוון שלהם בחלונות חכמים המווסתים טמפרטורות פנימיות, כמו גם בהתקנים אופטיים וחיישנים חכמים בקנה מידה קטן יותר.

התפתחויות רחבות יותר בטכנולוגיות אלקטרוכרומיות

בנוסף לסרט האלקטרוכרומי המבוסס על MOF של Xu, מספר קבוצות מחקר אחרות דיווחו על עיצובי ציפוי אלקטרוכרומי, כולל סרט קירור קרינתי חוסם UV אך שקוף ויזואלית, סרט צבעוני על בסיס צמחי שמתקרר כאשר הוא נחשף לאור השמש וטמפרטורה- סרט רספונסיבי שהופך לכהה יותר במזג אוויר קר וקל יותר כשחם.

המחברים מכירים במימון מהקרן הלאומית למדעי הטבע של סין, קרן מדעי הטבע של מחוז היילונג-ג'יאנג ומפרויקט ההפעלה של המחקר המדעי של אוניברסיטת Quzhou.