uma, Diagrama esquemático do processo de revestimento em barra. A inserção mostra uma fotografia digital da pasta SVO / celulose. b, Ilustração esquemática de uma plataforma de exibição eletrocrômica Zn-SVO. c, Ilustração esquemática do efeito de sobreposição de cores por meio da combinação de laranja, amarelo, e cores verdes. O código de cor superior representa a cor do eletrodo SVO superior, enquanto o código de cor inferior representa a cor do eletrodo SVO inferior. d, Espectros de transmitância de infravermelho próximo visível da tela em diferentes estados de cores. e, Fotografia digital da tela com uma cor laranja, mostrando um OCP de 1,56 V. f, Fotografias digitais de um LED regulado de 0,5 V alimentado pelo display eletrocrômico Zn-SVO em 1 min e 40 min. g, Fotografias digitais do display Zn-SVO mostrando seis cores obtidas por meio do efeito de sobreposição de cores. Crédito:por Wu Zhang, Haizeng Li, William W. Yu, Abdulhakem Y. Elezzabi
Os visores eletrocrômicos multicoloridos são uma das aplicações mais versáteis porque podem reter seus estados coloridos sem a necessidade de fornecer energia elétrica. Contudo, a coloração simultânea da camada contrária ao operar uma tela eletrocrômica convencional restringe os efeitos de sobreposição de cores. Adicionalmente, a operação de telas eletrocrômicas convencionais requer voltagens externas para acionar os processos de coloração / branqueamento, o que torna os visores eletrocrômicos convencionais longe de uma tecnologia de consumo de energia líquido zero.
Em um novo artigo publicado em Ciência leve e aplicações , uma equipe de cientistas, liderado pelo Professor Abdulhakem Y. Elezzabi e Dr. Haizeng Li do Laboratório Ultrafast Optics and Nanophotonics, Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação, Universidade de Alberta, Canadá, e colegas de trabalho desenvolveram um novo conceito para telas eletrocrômicas multicores transparentes, empregando nanobastões de óxido de vanádio estabilizado por íon de sódio (SVO) como material eletrocrômico. Os nanobastões SVO são compatíveis com um método simples de revestimento em barra para a fabricação de filmes eletrocrômicos quando misturados com celulose. Devido à natureza de oxidação do SVO, a celulose adicionada pode ser totalmente decomposta sob baixa temperatura (200 ° C) para evitar sua influência na condutividade.
O filme SVO exibe alternância multicor reversível (laranja ⇄ amarelo ⇄ verde) durante o Zn 2 + inserção (autocoloração / descarga) e extração (branqueamento / carregamento). Aproveitando a resposta eletrocrômica de três cores (laranja ⇄ amarelo ⇄ verde) do filme SVO, um display eletrocrômico foi construído imprensando folha de zinco entre dois eletrodos SVO. Este display permite a operação independente dos eletrodos eletrocrômicos superior e inferior, proporcionando assim flexibilidade de configuração adicional dos dispositivos através da utilização de camadas eletrocrômicas duplas sob o mesmo ou em diferentes estados de cor. Como tal, o efeito de sobreposição de cores pode ampliar muito a paleta de cores. Usando o efeito de sobreposição de cores, o display eletrocrômico Zn-SVO construído mostra a alternância entre as várias cores (laranja, âmbar, amarelo, marrom, chartreuse e verde), mantendo a semitransparência de> 30%.
Mais interessante, o display eletrocrômico Zn-SVO possui um potencial de circuito aberto (OCP) de 1,56 V, que permite um comportamento de autocoloração e funcionalidade de recuperação de energia. Este OCP decorre da diferença de potencial redox entre a folha de zinco e o eletrodo SVO, que fornece a força motriz que ativa a oxidação de Zn (isto é, decapagem de Zn no eletrólito) e redução do filme SVO (isto é, intercalação de Zn 2 + em SVO). Assim, a voltagem embutida permite que a tela mude sua cor de laranja para verde (incluindo as quatro cores intermediárias) devido à redução do filme SVO durante a alimentação de um LED.
Essas propriedades principais marcam uma melhoria significativa em relação aos monitores eletrocrômicos relatados, tornando os visores eletrocrômicos Zn-SVO promissores para filtros ópticos selecionáveis, micro-óptica eletrocrômica ajustável, e visores transparentes. Este estudo representa um novo paradigma em displays eletrocrômicos que podem potencialmente facilitar novas oportunidades para o desenvolvimento de alta transparência, alta eficiência energética, e visores multicolores de grandes áreas.
