一种使用MOF的新型电致变色薄膜可快速切换颜色，实现有效的光热管理，为智能窗户和其他自适应技术带来了希望。电致变色涂层技术的进步可能会让我们更接近以环保方式保持室内凉爽的方法。
就像眼镜可以变暗以提供防晒保护一样，这些透明薄膜的光学特性也可以通过电来调整，以阻挡太阳的热量和光线。现在，研究人员在《ACS 能源快报》（ACS Energy Letters）上报告说，他们展示了一种基于金属有机框架（MOF）的新型电致变色薄膜设计，这种薄膜能快速、可靠地从透明变为减少眩光的绿色，再变为隔热的红色。
当电势从 0 伏到 0.8 伏再到 1.6 伏时，这种电致变色薄膜的颜色和光学特性就会发生变化：绿色有助于减少眩光，红色可增强隔热性。来源：改编自《美国化学学会能源通讯》2024 期，DOI: 10.1021/acsenergylett.4c00492
徐洪波及其同事在他们的电致变色薄膜中使用了 MOFs，因为这种结晶物质能够形成孔径大小可以通过改变与金属离子结合的有机配体的长度来定制的薄膜。这些特性可以改善电流流动，更精确地控制颜色，并且经久耐用。
在演示中，徐的 MOF 电致变色薄膜在 0.8 伏的电势下只需 2 秒钟就能从无色变为绿色，在 1.6 伏的电势下只需 2 秒钟就能变为暗红色。当电势下降时，薄膜能在 40 小时内保持绿色或红色，除非施加反向电压使薄膜恢复透明状态。
这种薄膜还能在从彩色到透明的4500次循环切换中保持稳定的性能。研究人员表示，经过进一步优化，他们的可调涂层可用于调节室内温度的智能窗户，以及较小规模的智能光学设备和传感器。
除了徐的基于 MOF 的电致变色薄膜外，其他几个研究小组也报告了电致变色涂层的设计，包括一种阻挡紫外线但视觉上透明的辐射冷却薄膜、一种暴露在阳光下会变冷的彩色植物薄膜，以及一种在寒冷天气变深、在炎热天气变浅的温度响应薄膜。
编译来源：ScitechDaily