پژوهشگران با مهندسی ساختارهای مختلف و بهره‌گیری از نانوذرات، موفق به ارائه سیستمی شدند که به صورت خودتوان عمل کرده و ویژگی‌های الکتروکرومیک چندرنگی انعطاف‌پذیر را برای ساخت نمایشگرها جدید ارائه می‌دهد.
ساخت نمایشگرهایی مجهز به سامانه‌های الکتروکرومیک چندرنگی انعطاف‌پذیر خودتوان
در سال‌های اخیر، دستگاه‌های الکتروکرومیک خودتوان (self-powered electrochromic) در زمینه‌های مختلف مانند نوری، حسگری و سیستم‌های امنیتی پتانسیل قابل توجهی را از خود به نمایش گذاشته‌اند. این سیستم‌های الکتروکرومیک خودتوان قادر به تغییر رنگ برگشت‌پذیر بدون منابع انرژی خارجی، علاقه دانشمندان را برای توسعه دستگاه‌های الکترونیکی نسل بعدی جلب کرده‌اند.
با این حال، این حوزه هنوز در مراحل ابتدایی خود بوده و چندین چالش حل نشده را نیز با خود به همراه دارد، که از جمله این چالش‌ها می‌توان به نمایشگرهای تک رنگ، دوام کم و استفاده از الکترولیت‌های آبی اشاره کرد. همه این محدودیت‌ها به یک تنگنا بزرگ برای کاربردهای هوشمندانه بیشتر سیستم‌های الکتروکرومیک خودتوان تبدیل شده است. چالش اصلی تهیه مواد کاتدی مناسب است.
از آنجا که Prussian Blue (PB) دارای خواص عالی الکتروکرومیک است و پتانسیل بسیار خوبی در سیستم الکتروکرومیک خودتوان دارد، پیش‌بینی می‌شود که آنالوگ‌های آبی پروس (PBA)، مانند نیکل هگزاسیانوفرات (Kni2+[Fe3+(CN) 6] ، NIHCF) برای استفاده در این حوزه مناسب باشند.
علاوه بر این، مطالعه قبلی نشان می‌دهد که PBAها با رنگ‌های مختلف، با تغییر فلزات انتقالی باکمک لیگاند‌های سیانید، به راحتی قابل دستیابی هستند. چنین ویژگی موجب می‌شود که این ساختار امکان طراحی سیستم سوئیچینگ چند رنگ را داشته باشد.
پلتفرم لیتوگرافی برای ایجاد دستگاه‌های الکتروکرومیک پیچیده قابل استفاده است، با این حال، این رویکرد نیاز به ماسک‌های نوری دارد که ساخت آنها نیز پیچیده است.
این گروه تحقیقاتی یک روش سریع و ساده پوشش‌دهی با اسپری برای ساخت فیلم نانوذرات NiHCF و PB ارائه کردند. این رویکرد امکان ایجاد نمایشگرهای چند رنگی الکتروکرومیک را فراهم می‌کند.
این ساختار شامل یک فیلم ژل یونیPAM/LICL است که بین فیلم‌های نانوذرات NIHCF و PB که به‌عنوان دو کاتد الکتروکرومیک عمل می‌کنند، ساندویچ شده است. نانوذرات NIHCF و PB بر روی ITO/شیشه اسپری می‌شوند تا فیلم‌های کاتدی سوئیچینگ رنگی مستقل ایجاد شود.
قابلیت شارژ نمایشگرهای الکتروکرومیک خودتوان، استفاده مداوم آنها را برای تغییر رنگ بدون نیاز به منبع انرژی خارجی را تضمین می‌کند.
نتایج این تحقیق در مجله Research منتشر شده است.
