韩国科学家开发了一种 可逆电化学镜 (REM),可以在透明和反射状态之间切换, 并且无需外部电源即可保持反射状态长达两小时。这种镜子可以用于智能窗户,以控制照明并降低建筑物的冷却成本。
由延世大学 Eunkyoung Kim 研究小组开发的 REM 由夹在两个透明电极板之间的含银电解质薄层组成。当施加还原电压时,金属银的反射层沉积到电极表面上。施加氧化电位会通过电离金属银来溶解镜面涂层。
以前基于金属薄膜的镜子受到反射层寿命短的限制,一旦电源关闭,反射层寿命就会缩短。Kim 和她的同事通过使用离子液体作为电解质解决了这个问题。“由于离子液体会诱导双电层的形成,从而排斥金属表面的阴离子,因此可以在没有外部电源的情况下保持电沉积金属,”Kim 解释说。研究人员还通过用硫醇基团修饰电极表面,克服了金属涂层在沉积过程中破裂的趋势。
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结合反射率和低能耗可能对建筑物照明和气候系统有用。根据 Kim 的说法,REM 比其他智能窗户材料具有优势,因为除了简单地阻挡光线外,它们的反射率还可用于重定向光线以用于照明或加热目的。
Claes-Göran Granqvist 是瑞典乌普萨拉大学光致变色材料专家,他认为这项工作是朝着实际应用 REM 迈出的一步:“电致变色现象已经为人所知几十年,并且已经提出了许多应用。然而,其中很少有实现,”他说。“所展示的结果超出了现有技术水平,并指出了进一步研究以及潜在应用的有成果的领域。”
现在,该小组希望加快切换过程。“REM 的切换速度比其他 ETS 设备慢,”Kim 说。“因此,剩下的挑战将是研究快速切换和双稳态 REM。”
本文经 Chemistry World 许可转载。该文章于 2014 年 10 月 14 日首次发表。