美国化学会周刊《化学化工新闻》关注报道材料学院电致变色纤维研究

发布时间:2014-07-25发布部门:东华大学新闻网

7月24日出版的《美国化学会-应用材料与界面》(ACSAppliedMaterials&Interfaces)刊发了我校材料科学与工程学院王宏志教授课题组完成的有关红绿蓝三基色电致变色纤维研究的新成果。美国化学会周刊《化学化工新闻》(Chemical&EngineeringNews)对此进行了专门报道(相关链接:http://cen.acs.org/articles/92/web/2014/08/Flexible-Fibers-Change-Color-Flip.html)。

《化学化工新闻》的报道认为:“不同于以往的颜色转换器件,新型纤维可以在毫秒的时间内,很低的电压下实现多种颜色之间的变化;并且在没有外加电压的情况下,可以保持这种颜色半个小时。此外,这种变色纤维在扭曲、打结和编织的情况下仍能工作。”报道援引一些专家的观点认为:低压驱动使得这种纤维用于服装中更安全;同纤维状的能源器件相结合,将为这种新型纤维应用于织物铺平道路。

 颜色是服装的重要特征,不仅和时尚紧密相连,更和军事领域息息相关。按照人的意志,实现服装颜色的瞬时变化,既可完成人类身着“霓裳”的梦想,更在柔性显示、军事迷彩等领域具有巨大的应用价值。在已有的研究中,光、温度、磁场甚至气体都可以作为激发源促使颜色的改变,相比这些激发源,电场是一种更为便捷的控制手段。因此构建电场作用下(即改变电压或电流)控制颜色变化的器件,并将其应用在柔性基底上,是实现智能变色服装的最为可行路径。但是传统电致变色器件是一种类三明治结构,过去的研究主要是在刚性基底(如导电玻璃)上实现这种多层构造。而将这种复杂的多层结构,应用于柔性的纤维上,即从二维的电致变色器件转变成一维的电致变色纤维,仍然是一项具有挑战性的工作。

基于近年来的工作积累,王宏志教授课题组利用一种独特的双电极螺旋缠绕结构(图1(a)和(b)),将传统的电致变色器件以纤维的形式呈现出来,制备出的电致变色纤维实现了红绿蓝三基色以及与其他颜色直接的快速变换(图1(c)),具有很好的柔性和结构稳定性,并且纤维颜色的变化只需要很小的电压(≤3V)就能驱动。

图1为:电致变色纤维的结构(a)以及变色原理(b)示意图,(c)三种电致变色纤维变色前后的数码照面以及反射光谱

电致变色纤维可以植入到或编织成电致变色织物,多种电致变色材料的使用丰富了纤维变色的种类;裸眼条件下就可见的渐变色效应则拓宽了它的使用范围,使得它在可视化传感领域也具有很高的应用价值。

论文原文链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/am502929p?source=cen

编辑:向娟
信息员:系统管理员
撰写:李克睿