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第一作者：Yuyang Wang

通訊作者：余桂華

通訊單位：德克薩斯大學奧斯汀分校

論文速覽

本研究提出了一種利用超分子相互作用設計雙穩態電致變色（EC）材料的新策略。這些相互作用促進了可逆的顏色轉換，穩定了有色結構，并實現了空間限制以抑制擴散，從而實現了雙穩態電致變色。

通過詳細的表征，證實了這些非傳統電致變色系統背后的機制和材料。該策略使得低成本、可持續的透明電致變色顯示器的制備成為可能，并且顯示信息在不消耗能量的情況下能清晰可見超過2小時。

涉及生物質材料和可移除的設備結構也增強了EC技術應用和開發的可持續性及可擴展性。研究結果展示了超分子化學在開發尖端材料方面的關鍵作用，這些材料適用于節能智能窗戶等應用。

圖文導讀

圖1：雙穩態電致變色系統設計

雙穩態電致變色系統的設計原理，包括電致變色離子水凝膠的構建和其三維網絡結構。闡釋了淀粉與碘化物離子之間的超分子相互作用，以及通過電場刺激實現顏色可逆變化的機制。

圖2：雙穩態電致變色系統的可行性

展示了雙穩態電致變色系統的實驗驗證，包括淀粉和碘化物離子在不同電壓刺激下的吸收光譜，以及離子凝膠與電致變色活性組分之間的相互作用，證明了系統的雙穩態特性和顏色穩定性。

圖3：電致變色特性

詳細展示了電致變色設備的關鍵性能參數，如不同凝膠基質對離子傳輸和顏色穩定性的影響，以及淀粉與碘化物離子比例對系統性能的作用。這些數據對于優化電致變色材料的性能至關重要。

圖4：凝膠態設備的電致變色性能和應用

展示了凝膠態電致變色設備的性能測試結果，包括設備的開啟電壓、光譜響應、雙穩態性能，以及柔性顯示技術的演示。圖中還對比了所開發技術的能耗與現有技術的能耗，突出了其在節能和成本效益方面的優勢。

總結展望

本研究的亮點在于開發了一種基于超分子相互作用的新型雙穩態電致變色材料，該材料利用生物質基構件、可重復使用的ITO電極和離子凝膠功能層，實現了靈活、節能、低成本和可持續的EC顯示器，具有出色的雙穩態特性。

該EC設備展示了優異的雙穩態性能（>2小時），低開啟電壓（0.9V）和高透射率變化（82%）。此外，還展示了一個柔性雙穩態透明電致變色顯示器的原型。

這種策略簡化了生物質聚合物與設備的集成，這些設備易于移除和準備，增強了節能雙穩態顯示器的設計，并為大規模實際應用中創新的超分子材料和設備的開發擴展了可能性。

文獻信息

標題：Bistable electrochromic ionogels via supramolecular interactions for energy-efficient displays

期刊：Advanced Materials

原創文章，作者：計算搬磚工程師，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/04/21/2f903355c7/

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