Un écran en verre chargé électriquement transite en douceur entre un spectre de couleurs –

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  • Les scientifiques ont développé un écran en verre transparent avec un rapport de contraste de lumière blanche élevé qui transite en douceur entre un large spectre de couleurs lorsqu’il est chargé électriquement. La technologie, développée par des chercheurs de l’Université Jilin de Changchun, en Chine, surmonte les limites des dispositifs électrochromiques existants en exploitant les interactions entre les ions métalliques et les ligands, ouvrant la porte à de nombreuses applications futures. L’ouvrage paraît le 10 mars dans la revue Chem.

    «Nous pensons que la méthode qui sous-tend cet affichage transparent et non émissif peut accélérer le développement d’écrans transparents et conviviaux avec une lisibilité améliorée pour des conditions de travail lumineuses», déclare Yu-Mo Zhang, professeur agrégé de chimie à l’Université de Jilin et un auteur de l’étude. “En tant que technologie d’affichage inévitable dans un proche avenir, les écrans transparents non émissifs seront omniprésents et irremplaçables dans le cadre de l’Internet des objets, dans lequel les objets physiques sont interconnectés par le biais de logiciels.”

    Avec l’application de la tension, les écrans électrochromes offrent une plate-forme dans laquelle les propriétés de la lumière peuvent être manipulées en continu et de manière réversible. Ces dispositifs ont été proposés pour une utilisation dans les fenêtres, les étiquettes de prix électroniques à économie d’énergie, les panneaux d’affichage flashy, les rétroviseurs, la réalité virtuelle augmentée et même les iris artificiels. Cependant, les modèles actuels ont des limites – ils ont tendance à avoir des rapports de contraste faibles, en particulier pour la lumière blanche, une mauvaise stabilité et des variations de couleur limitées, qui ont tous empêché les écrans électrochromes d’atteindre leur potentiel technologique.

    Pour surmonter ces lacunes, Yuyang Wang et ses collègues ont développé une approche chimique simple dans laquelle les ions métalliques induisent une grande variété de colorants commutables à prendre des structures particulières, puis les stabilisent une fois qu’ils ont atteint les configurations souhaitées. Pour déclencher un changement de couleur, le champ électrique est simplement appliqué pour commuter les valences des ions métalliques, formant de nouvelles liaisons entre les ions métalliques et les commutateurs moléculaires.

    «Contrairement aux matériaux électrochromes traditionnels, dont les motifs à changement de couleur et les motifs redox sont situés sur le même site, ce nouveau matériau est un système de changement de couleur à redox indirect composé de colorants commutables et d’ions métalliques multivalents», explique Zhang.

    Pour tester cette approche, les chercheurs ont fabriqué un dispositif électrochromique en injectant un matériau contenant des sels métalliques, des colorants, des électrolytes et du solvant dans un dispositif pris en sandwich avec deux électrodes et un adhésif en tant qu’espaceur. Ensuite, ils ont effectué une batterie de tests du spectre lumineux et électrochimiques, constatant que les appareils pouvaient effectivement atteindre des écrans cyan, magenta, jaune, rouge, vert, noir, rose, violet et gris-noir, tout en conservant un rapport de contraste élevé. Le prototype est également passé de manière transparente d’un écran incolore et transparent au noir – la couleur la plus utile pour les applications commerciales – avec une efficacité de coloration élevée, une faible tension de changement de transmittance et un rapport de contraste de la lumière blanche qui conviendrait à de vrais écrans transparents.

    «Le faible coût et le processus de préparation simple de cet appareil en verre profiteront également à sa production évolutive et à ses applications commerciales», note Zhang.

    Ensuite, les chercheurs prévoient d’optimiser les performances de l’écran afin qu’il puisse répondre rapidement aux exigences des écrans haut de gamme pour les applications du monde réel. De plus, pour éviter les fuites de ses composants liquides, ils prévoient de développer des technologies de fabrication améliorées capables de produire des dispositifs électrochromes solides ou semi-solides.

    «Nous espérons que de plus en plus de chercheurs et d’ingénieurs visionnaires coopéreront entre eux pour optimiser les écrans électrochromes et promouvoir leur commercialisation», déclare Zhang.

    Les auteurs ont reçu un soutien financier de la National Natural Science Foundation of China.

    Source de l’histoire:

    Matériel fourni par Presse cellulaire. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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    Houssen Moshinaly

    Rédacteur web depuis 2009 et webmestre depuis 2011.

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