MIT membuat jendela yang dengan cepat mengubah transparansi

Sekelompok peneliti dari Massachusetts Institute of Technology telah mengembangkan cara elektrokimia baru untuk dengan cepat mengubah transparansi kaca. Di bawah pengaruh tegangan, ia menjadi gelap dalam beberapa detik dan berhenti mengirimkan cahaya. Dan sebaliknya, maka dalam beberapa detik Anda dapat kembali ke keadaan semula. Untuk mempertahankan keadaan transparan atau buram tidak memerlukan energi - hanya untuk mengubah keadaan.

Menurut penulis karya ilmiah, teknologi ini berpotensi dapat menghemat listrik di kamar, jika pada hari-hari cerah jendela menjadi buram, maka pemanasan ruangan dan biaya pendingin udara akan berkurang.

Para ilmuwan mencatat bahwa saat ini ada sejumlah metode alternatif untuk mengubah transparansi kaca, tetapi metode mereka terkenal karena kecepatan dan konsumsi energinya yang rendah.

Mircea Dincă, penulis utama makalah ini, profesor kimia di Massachusetts Institute of Technology, menjelaskanbahwa dalam pembuatan kaca digunakan bahan elektrokimia yang mengubah warna dan transparansi di bawah pengaruh tegangan. Mereka secara radikal berbeda dari bahan photochromic yang digunakan dalam kacamata bunglon terkenal, yang gelap dalam cahaya. Bahan Photochromic bereaksi jauh lebih lambat dan memiliki tingkat perubahan transparansi yang rendah. Bahan elektrokromik yang ada, yang memiliki ruang lingkup yang sangat terbatas, menderita keterbatasan yang sama. Misalnya, di pesawat Boeing 787, lubang intip terbuat dari kaca elektrokromik. Mereka juga menjadi gelap ketika tegangan diberikan, tetapi prosesnya memakan waktu beberapa menit. Jelas, ini terlalu lama.

Pemadaman kaca


Kaca cerah


Durasi proses mengubah keadaan gelas elektrokromik adalah karena fakta bahwa perlu untuk mengisi seluruh bahan dengan ion bermuatan positif, di bawah pengaruh yang bahan berubah warna. Ion bergerak relatif lambat - sehingga prosesnya membutuhkan waktu yang relatif lama.

Kimiawan dari Massachusetts Institute of Technology mengatasi keterbatasan ini dengan menggunakan struktur kerangka logam-organik (kerangka logam-organik, MOF), yang memungkinkan elektron dan ion lewat dengan kecepatan sangat tinggi. Bahan-bahan tersebut telah digunakan dalam industri selama beberapa dekade. Misalnya, mereka seperti spons yang mampu mengakumulasi dan menyimpan hidrogen dalam jumlah besar. Mereka digunakan sebagai katalis untuk tujuan lain. Tetapi sekelompok peneliti dari MIT adalah yang pertama kali digunakansifat optik dari struktur bingkai logam-organik.

Para ilmuwan juga berhasil memecahkan masalah warna warna kaca gelap. Bahkan lubang intip di Boeing 787 dalam keadaan gelap sebenarnya mewakili warna hijau gelap. Kacamata elektrokimia baru mengubah kondisinya dari transparan menjadi hitam, yang terdiri dari campuran hijau dan merah.

Pada tingkat fisik, bahan terdiri dari dua komponen: bahan organik dan garam logam. Ketika dicampur, mereka membentuk film bahan yang mirip dengan MOF-74, tetapi dengan kemungkinan proses redoks. Bergantung pada penggunaan magnesium atau garam nikel, mungkin Mg ₂ (NDISA) (H ₂ O) ₂ ] ⋅ 2,4 (H ₂O) (Mg-NDISA) atau [Ni ₂ (NDISA) (H ₂ O) ₂ ] ⋅4 (H ₂ O) (Ni-NDISA).

Selain kaca jendela, bahan baru dapat berguna dalam beberapa jenis layar yang dapat menampilkan gambar tanpa mengkonsumsi energi, seperti tinta elektronik.

Karya ilmiah diterbitkan pada 11 Agustus 2016 dalam jurnal Chem (doi: 10.1016 / j.chempr.2016.06.06.013).

Source: https://habr.com/ru/post/id396863/