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electrochromics是什麼意思,electrochromics的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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常用詞典

  • n. 電緻變色顯示;電變色

  • 專業解析

    電緻變色技術(Electrochromics) 指材料在施加微弱電壓時發生可逆的顔色或光學性質(如透光率、反射率)變化的現象。該技術基于電化學氧化還原反應,通過離子與電子的協同注入/抽出實現材料結構的改變,從而調控其對可見光與紅外線的吸收或反射特性。其核心價值在于低能耗、可控性強及狀态記憶效應(斷電後維持當前光學狀态)。


    核心原理與工作機制

    1. 電化學氧化還原反應

      當施加電壓時,電解質中的離子(如H⁺、Li⁺)在電場驅動下嵌入電緻變色層(如WO₃),同時電子通過外電路注入,引發材料價态變化。以氧化鎢(WO₃)為例,其着色反應可表示為:

      $$ ce{WO3 + xM+ + xe- <=> M_xWO3} $$

      其中M⁺為陽離子(如Li⁺),着色态(MₓWO₃)因光吸收增強而呈現藍色。

    2. 器件典型結構

      電緻變色器件通常為五層夾心結構:

      • 透明導電層(如ITO)
      • 電緻變色層(陰極着色材料,如WO₃)
      • 離子導體層(電解質)
      • 離子存儲層(陽極着色材料,如NiO)
      • 透明導電層

        離子在兩層間往複遷移實現雙極協同變色。


    關鍵材料分類

    類型 着色機制 代表材料 特性
    陰極着色材料 還原态着色 WO₃、MoO₃、Nb₂O₅ 着色效率高,響應速度快
    陽極着色材料 氧化态着色 NiO、IrO₂、聚苯胺 互補色系,多用于對電極
    有機/聚合物 氧化還原态變化 紫精衍生物、PEDOT:PSS 色彩多樣性好,柔韌性佳

    應用場景與技術優勢

    1. 智能節能窗(Smart Windows)

      應用于建築幕牆,通過調節透光率(5%~80%可變範圍)阻隔紅外熱輻射,降低空調能耗30%以上(美國能源部數據)。

    2. 防眩後視鏡

      汽車自動防眩後視鏡通過光傳感器觸發變色,減少夜間駕駛眩光風險。

    3. 顯示與傳感

      低功耗電子紙、生物傳感器标籤等新興領域探索。


    權威參考文獻

    1. Granqvist, C. G. (2014). Electrochromic Materials. Annual Review of Materials Research, 44. DOI:10.1146/annurev-matsci-070813-113337
    2. U.S. Department of Energy. Electrochromic Windows Technology Review. energy.gov
    3. Monk, P. M. S. (2007). The Viologens: Physicochemical Properties and Applications. Wiley. ISBN 978-0-470-02741-0.

    網絡擴展資料

    “Electrochromics”(電緻變色)是一種材料或技術,指某些物質在外加電場作用下發生可逆的顔色變化現象。這一特性使其在多個領域具有重要應用。

    核心概念與原理:

    1. 電緻變色效應:通過電壓控制材料的氧化還原反應,改變其光學屬性(如透光率、反射率),從而呈現顔色變化。例如,電緻變色薄膜在通電時可能從透明變為深色。
    2. 可逆性:顔色變化過程可通過反向電壓恢複原狀,實現重複調控。

    主要應用領域:

    技術優勢:

    相較于傳統顯示技術,電緻變色器件能耗低且無需持續供電維持狀态,適合節能場景。如需更詳細的技術原理或最新研究進展,可參考材料科學領域的專業文獻。

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