science >> Wetenschap >  >> Chemie

Stabiele toevoer van elektrochroom metallo-supramoleculaire polymeer

Dimmend EC-glas bestaande uit een metallo-supramoleculaire polymeer. Krediet:Nationaal Instituut voor Materiaalkunde

National Institute for Materials Science (NIMS) en Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. (TCI) hebben gezamenlijk een synthetisch proces ontwikkeld dat op stabiele wijze een metallo-supramoleculair polymeer elektrochroom (EC) materiaal kan leveren. Popularisering van dit materiaal kan de groei in de markt stimuleren voor dimmende ramen die elektrisch van kleur kunnen veranderen van transparant naar donker.

Zelfdimmende EC-ramen kunnen de tint elektrisch veranderen van helder naar donker, waardoor ze kunnen functioneren als jaloezieën en gordijnen. Er zijn wereldwijde onderzoeksinspanningen gedaan om deze raambrillen van de volgende generatie in de praktijk te gebruiken met de verwachting dat ze kunnen worden gebruikt om de noodzaak voor jaloezieën en gordijnen in kantoren en woonruimtes te elimineren. Een dimmend EC-glas bestaat uit een laag EC-materiaal die is ingeklemd tussen twee glasplaten waarop transparante elektroden zijn bevestigd. De kleur verandert wanneer een elektrische stroom tussen de elektroden passeert. Het vormen van een EC-materiaallaag op grote glasoppervlakken is momenteel erg duur omdat het gebruik van vacuümdepositieapparatuur vereist, het wijdverbreide gebruik van dimmende EC-ramen door het publiek in de weg staan. In 2005, NIMS ontwikkelde een metallo-supramoleculaire polymeer EC-materiaal dat tegen lagere kosten als een laag op glasoppervlakken kan worden aangebracht. Dit materiaal vertoont uitstekende chromogene eigenschappen en kleurveranderingsrespons en kan de geproduceerde kleur blijven weergeven, zelfs nadat de stroom is verwijderd, waardoor het energiezuinig kan werken. De ontwikkeling van een massaproductie-compatibel proces voor dit materiaal was lang verwacht.

In dit onderzoeksproject wordt NIMS en TCI ontwikkelden samen een proces om het metallo-supramoleculaire polymeer EC-materiaal te synthetiseren uit organische moleculen. Dit synthetische proces zal naar verwachting een stabiele massaproductie van hoogwaardige EC-materialen mogelijk maken. Dit systeem is momenteel in staat om honderden grammen van het materiaal per maand te produceren - voldoende om een ​​EC-materiaallaag te vormen op enkele tientallen vierkante meters glasoppervlakken. De onderzoeksgroep heeft geprobeerd de massaproductiecapaciteit van het systeem te vergroten om het commerciële gebruik van het materiaal verder te bevorderen.