電致變色

近年來，出現了這么一種新型材料——電致變色材料。科學家指出，電致變色材料是目前最有研究和應用前景的智能材料之一。而科學家也曾預言，智能材料的大規模應用將使得材料科學的發展發生革命性變化。那么，這智能材料是怎樣的存在呢？智能材料是繼天然材料、合成高分子材料、人工設計材料之后的第四代材料。

為什么科學家會認為電致變色材料是目前最有應用前景的智能材料之一呢？因為電致變色材料具有特殊的性能和誘人的應用前景。這極具應用前途的材料到底有哪些應用？

一般情況下，大家比較經常接觸的是——智能節能窗（智能玻璃）、信息顯示器、汽車防眩目后視鏡、信息儲存器等。

汽車防眩目后視鏡

在國防和軍事領域，電致變色材料也是有著很廣泛的應用市場。例如，電致變色材料因具有紅外發射可調特性（在中遠紅外光譜）可制成新型紅外發射器件。據專家介紹，該種新型發射器可以應用于衛星、武器裝備的紅外隱身等諸多領域。所以，你說電致變色材料這么一塊“香餑餑”怎會不迅速成為各國研究人員們爭相研究的領域呢？

衛星

那么，什么是電致變色材料？電致變色材料是電致變色器件中最核心的材料。該種材料在外加電場的作用下會發生穩定、可逆的顏色變化現象。其中，電致變色器件一般由透明導電層、電致變色層、電解質、離子存儲層和透明導電層組成。

而目前被進行各種研究且被研究得比較多的電致變色材料主要有3大類——無機電致變色材料、有機電致變色材料和有機金屬螯合物材料。其中，無機電致變色材料表現出結構和性能穩定好等優點，使之成為目前研究最為廣泛和成熟的材料。而無機電致變色材料的研究種類也比較多，也是可以分為3類：陰極電致變色材料、陽極電致變色材料和復合電致變色材料。以下，我們主要了解一下陰極電致變色材料。

什么是陰極電致變色材料？陰極電致變色材料是指一類在高價的氧化態時為無色狀態，而在低價還原態時為著色狀態的電致變色材料。目前，研究較多的主要材料種類有三氧化鎢和三氧化鉬等。

三氧化鎢

對此，有專家制備了三氧化鎢納米線薄膜，并發現：該薄膜在電壓為負值時呈現出深藍色，電壓恢復正值時變為無色，而且具有整體變色均勻和變色迅速的特點。此外，專家們還制備了鉬摻雜三氧化鎢納米線薄膜，并發現：該薄膜在900-1800nm范圍內比純三氧化鎢薄膜具有更大的光學透過率，而且其變色速率較純三氧化鎢薄膜有顯著的提升，但是其循環穩定性較差。

近些年來，電致變色材料的研究和發展取得了十分明顯的進步。但是，不可否認的是，電致變色材離大規模商業化應用還有一段路要走。這主要是因為，即便是目前的主流電致變色材料，依然存在制備成本比較高的問題。眾所周知，在高成本困局下，商業化不太可能實現。也就是說，電致變色材料的商業化在材料制備技術獲突破后，還有一點要做——成本突圍。

來源：中鎢在線