Китайские химики разработали покрытие для окон, которое избирательным образом пропускает свет или тепло в зависимости от напряжения электрического тока, который пропускается через этот материал. Описание технологии было опубликовано в статье в научном журнале ACS Energy Letters.

«Разработанное нами покрытие способно быстро менять свой цвет, прозрачность и теплопроводность, а также при этом оно сохраняет свои свойства на протяжении как минимум 4,5 тыс. циклов работы. Это позволяет использовать его для создания "умных» окон, гибких дисплеев и прочих оптических устройств", – пишут исследователи.

Материал разработан группой китайских химиков под руководством доцента Харбинского технологического института Сюя Хунбо. Он представляет собой прозрачный материал, который состоит из так называемых металл-органических каркасов (МОК), очень пористых наноструктур из молекул органики и ионов металлов, похожих по структуре на пчелиные соты.

Ученые выяснили, что МОК можно применять для создания так называемых электрохромных покрытий – материалов, чьи оптические свойства и характер взаимодействия с инфракрасным излучением можно очень гибко регулировать при помощи импульсов электричества, меняющих структуру органических молекул внутри этого материала и характер их взаимодействий с частицами света.

Ранее химики уже пытались адаптировать МОК для создания электрохромных покрытий, однако созданные ими материалы очень медленно меняли свои свойства и были крайне недолговечными. Китайские исследователи решили эту проблему, для чего они разработали подход, позволяющий выращивать слой из МОК прямо на поверхности обычного стекла, покрытого токопроводящей пленкой из оксида олова (FTO).

Эта методика нанесения МОК позволила получить покрытие, которое меняет свой цвет, а также становится прозрачным или непрозрачным для света или тепла, всего за 1–2 секунды после того, как через него начинает проходить ток с определенным напряжением. Материал не потерял своих свойств даже через 4,5 тыс. циклов работы, и при этом его можно легко обрабатывать и модифицировать, что делает его особенно привлекательным с практической точки зрения, подытожили химики.