Los científicos han desarrollado una pantalla de vidrio transparente con una alta relación de contraste de luz blanca que cambia suavemente entre un amplio espectro de colores cuando se carga eléctricamente. La tecnología, de investigadores de la Universidad de Jilin en Changchun, Porcelana, supera las limitaciones de los dispositivos electrocrómicos existentes aprovechando las interacciones entre los iones metálicos y los ligandos, abriendo la puerta a numerosas aplicaciones futuras. El trabajo aparece el 10 de marzo en la revista Chem .

"Creemos que el método detrás de esta transparencia, La pantalla no emisiva puede acelerar el desarrollo de transparencias, pantallas agradables a la vista con legibilidad mejorada para condiciones de trabajo brillantes, "dice Yu-Mo Zhang, profesor asociado de química en la Universidad de Jilin y autor del estudio. "Como tecnología de visualización inevitable en un futuro próximo, Las pantallas transparentes no emisoras serán omnipresentes e insustituibles como parte del Internet de las cosas. en el que los objetos físicos están interconectados a través del software ".

Con la aplicación de voltaje, Las pantallas electrocrómicas ofrecen una plataforma en la que las propiedades de la luz se pueden manipular de forma continua y reversible. Estos dispositivos se han propuesto para su uso en Windows, etiquetas de precio electrónicas que ahorran energía, vallas publicitarias llamativas, espejos retrovisores, realidad virtual aumentada, e incluso iris artificiales. Sin embargo, Los modelos actuales tienen limitaciones:tienden a tener relaciones de contraste bajas, especialmente para luz blanca, poca estabilidad, y variaciones de color limitadas, todo lo cual ha impedido que las pantallas electrocrómicas alcancen su potencial tecnológico.

Para superar estas deficiencias, Yuyang Wang y sus colegas desarrollaron un enfoque químico simple en el que los iones metálicos inducen una amplia variedad de tintes intercambiables para que adquieran estructuras particulares. luego estabilícelos una vez que hayan alcanzado las configuraciones deseadas. Para desencadenar un cambio de color, el campo eléctrico se aplica simplemente para cambiar las valencias de los iones metálicos, formando nuevos enlaces entre los iones metálicos y los interruptores moleculares.

"A diferencia de los materiales electrocrómicos tradicionales, cuyos motivos que cambian de color y motivos redox se encuentran en el mismo sitio, este nuevo material es un sistema de cambio de color indirecto-redox compuesto por tintes intercambiables e iones metálicos multivalentes, "dice Zhang.

Para probar este enfoque, los investigadores fabricaron un dispositivo electrocrómico inyectando un material que contenía sales metálicas, tintes electrolitos y disolvente en un dispositivo intercalado con dos electrodos y adhesivo como espaciador. Próximo, realizaron una batería de pruebas electroquímicas y de espectro de luz, encontrando que los dispositivos podrían alcanzar efectivamente el cian, magenta, amarillo, rojo, verde, negro, rosado, púrpura, y pantallas gris-negras, manteniendo una alta relación de contraste. El prototipo también cambió sin problemas de un incoloro, pantalla transparente a negro, el color más útil para aplicaciones comerciales, con alta eficiencia de coloración, voltaje de cambio de transmitancia baja, y una relación de contraste de luz blanca que sería adecuada para pantallas transparentes reales.

"El bajo costo y el proceso de preparación simple de este dispositivo de vidrio también beneficiarán su producción escalable y aplicaciones comerciales, "señala Zhang.

Próximo, los investigadores planean optimizar el rendimiento de la pantalla para que pueda cumplir rápidamente con los requisitos de las pantallas de alta gama para aplicaciones del mundo real. Adicionalmente, para evitar fugas de sus componentes líquidos, planean desarrollar tecnologías de fabricación mejoradas que puedan producir dispositivos electrocrómicos sólidos o semisólidos.

"Esperamos que cada vez más investigadores e ingenieros visionarios cooperen entre sí para optimizar las pantallas electrocrómicas y promover su comercialización". "dice Zhang.