本文轉自：中國科學報

透明固態電解質。 受訪者供圖

■本報記者 田瑞穎

汽車進入隧道，坐在主駕的崔彥斌摘下墨鏡，2分鐘後車輛駛出，他又戴上了墨鏡。在吐槽一摘一戴的“麻煩”時，他萌生了一個念頭：能不能研發一種貼在車玻璃上的膜，可以根據光線和角度自動切換顏色？

偶然發現得來的靈感，再加上多年攻關，中國科學院過程工程研究所研究員崔彥斌團隊終於研發出這種神奇的“膜”，並進入了科研成果轉化階段。

爲五彩世界賦能

從窗戶到眼鏡，從汽車玻璃到飛機調光窗，電致變色材料的應用，正在走進生活的各個角落。

電致變色材料代替傳統靜態窗戶，能夠改變玻璃的顏色與透明度，大幅提升用戶的使用體驗。那麼，電致變色材料是如何實現變色功能的？

崔彥斌告訴《中國科學報》，在外界電壓的作用下，電致變色材料對光的行爲會產生不同的“回應”。這種材料在電場或電流的作用下，光學性質會發生持續可逆變化，使材料呈現出不同的顏色。

而柔性電致變色器件具有體積小、重量輕、可彎曲等優點，在可穿戴設備、曲面顯示器、節能及自適應僞裝等領域有廣泛的應用前景。

崔彥斌隱隱覺得，這個有趣的項目可能有很大的市場需求。他進一步調研後發現，這項技術還可以拓展到更多的應用場景。

“隨着人們對節能減排要求的提高，各式各樣的建築都需要在降低能耗、減少碳排放方面實現突破，節能減排、低碳環保也成爲柔性電致變色技術的核心要求之一。”崔彥斌說。

以傳統的窗戶爲例，要想調節光線、改善室內環境，就需要安裝窗簾，不僅要手動調節，還難以滿足節能減排的需求。如果將柔性電致變色材料應用到建築的窗戶中，不僅可以實現自動調光、遮光、隔熱，還將大幅減少建築的能源消耗。

通過技術論證，崔彥斌團隊堅定了繼續開拓的決心。從着手準備這個項目，到調研、找材料，再到一次次實驗和不斷優化，他們將精力投入到漫長的柔性電致變色材料的研發中。

面向市場需求

談起材料研發在技術上面臨的3座“大山”，崔彥斌十分感慨。

一是由於柔性電致變色材料響應時間很長，而應用場景需要快速切換，這就要求必須縮短材料的響應時間；二是需要延長材料的使用壽命，滿足高頻次切換需求；三是要解決材料封裝的難題。

經過多年探索，他們終於成功研發出柔性電致變色材料技術，並通過關鍵核心技術攻堅，使該技術進入成果轉化階段。

“目前，市場上主要是剛性電致變色材料，響應時間通常在分鐘級別。而我們研發的材料基本可以實現2秒響應及5000次以上的切換。我們的下一步目標是提高材料的穩定性，實現透明、着色態之間切換1萬次以上的穩定循環，這纔是市場需要的柔性電致變色材料。”崔彥斌說。

他還透露，團隊同時在開發全固態柔性電致變色器件，以避免電致變色器件因“漏液”導致的性能衰減。目前，相關技術路線已被打通，並在實驗室實現了全固態柔性電致變色器件的製備。

隨着技術不斷成熟，爲了更快地實現柔性電致變色材料市場化，崔彥斌團隊還參加了由中國科學院科技創新發展中心與中關村科學城管委會指導和支持的2021年“CAS 概念驗證計劃”。

中科智匯工場相關負責人表示，“CAS 概念驗證計劃”自2020年啓動以來，通過提供種子資金、商業顧問、創業教育、產業資源對接、投融資服務、孵化空間等概念驗證服務，對早期項目進行篩選和扶持，推動具有市場潛力的基礎研究從實驗室走向市場應用。

“我們對這項技術及其廣闊的市場前景很有信心，下一步將通過不斷研發探索，豐富顏色種類、改善自然光照強度、創新防窺方式，爲世界增添五彩繽紛的體驗。”崔彥斌說。