Os cientistas desenvolveram uma tela de vidro transparente com uma alta taxa de contraste de luz branca que transita suavemente entre um amplo espectro de cores quando carregada eletricamente. A tecnologia, de pesquisadores da Universidade Jilin em Changchun, China, supera as limitações dos dispositivos eletrocra´micos existentes, aproveitando as interações entre a­ons meta¡licos e ligantes, abrindo a porta para inaºmeras aplicações futuras. A obra aparece no dia 10 de mara§o na revista Chem .

"Acreditamos que o manãtodo por trás dessa tela transparente e não emissiva pode acelerar o desenvolvimento de telas transparentes e amiga¡veis ​​aos olhos com legibilidade aprimorada para condições de trabalho brilhantes", disse Yu-Mo Zhang, professor associado de química da Universidade Jilin e um autor do estudo. "Como uma tecnologia de display inevita¡vel em um futuro pra³ximo, os displays transparentes não emissivos sera£o onipresentes e insubstitua­veis como parte da Internet das Coisas, na qual objetos fa­sicos são interconectados por meio de software."

Com a aplicação de voltagem, os visores eletrocra´micos oferecem uma plataforma na qual as propriedades da luz podem ser conta­nua e reversivelmente manipuladas. Esses dispositivos foram propostos para uso em janelas, etiquetas de prea§os eletra´nicos que economizam energia, outdoors chamativos, espelhos retrovisores, realidade virtual aumentada e atéa­ris artificiais. No entanto, os modelos atuais vão com limitações - eles tendem a ter taxas de contraste baixas, especialmente para luz branca, baixa estabilidade e variações de cor limitadas, todas as quais impediram os monitores eletrocra´micos de atingir seu potencial tecnola³gico.

Para superar essas deficiências, Yuyang Wang e colegas desenvolveram uma abordagem química simples em que os a­ons meta¡licos induzem uma ampla variedade de corantes comuta¡veis ​​para assumir estruturas particulares e, em seguida, estabilizam-nas quando atingem as configurações desejadas. Para desencadear uma mudança de cor , o campo elanãtrico ésimplesmente aplicado para alternar as valaªncias dos a­ons meta¡licos , formando novas ligações entre os a­ons meta¡licos e as chaves moleculares.

"Diferentemente dos materiais eletrocra´micos tradicionais, cujos motivos de mudança de cor e motivos redox estãolocalizados no mesmo local, este novo material éum sistema de mudança de cor redox indireto composto por corantes comuta¡veis ​​e a­ons meta¡licos multivalentes", diz Zhang.

Para testar essa abordagem, os pesquisadores fabricaram um dispositivo eletrocra´mico ao injetar um material contendo sais meta¡licos, corantes, eletra³litos e solvente em um dispositivo imprensado com dois eletrodos e adesivo como espaa§ador. Em seguida, eles realizaram uma bateria de testes de espectro de luz e eletroquí­micos, descobrindo que os dispositivos podiam alcana§ar efetivamente telas ciano, magenta, amarelo, vermelho, verde, preto, rosa, roxo e cinza-preto, mantendo uma alta taxa de contraste. O prota³tipo também mudou perfeitamente de uma tela transparente e incolor para o preto - a cor mais útil para aplicações comerciais - com alta eficiência de coloração, baixa voltagem de alteração de transmita¢ncia e uma taxa de contraste de luz branca que seria adequada para telas transparentes reais.

"O baixo custo e o processo de preparação simples deste dispositivo de vidro também beneficiara£o sua produção escalona¡vel e aplicações comerciais ", observa Zhang.

Em seguida, os pesquisadores planejam otimizar o desempenho do monitor para que ele possa atender rapidamente aos requisitos de monitores de última geração para aplicações do mundo real. Além disso, para evitar vazamentos de seus componentes la­quidos, eles planejam desenvolver tecnologias de fabricação aprimoradas que podem produzir dispositivos eletrocra´micos sãolidos ou semissãolidos.

"Esperamos que mais e mais pesquisadores e engenheiros visiona¡rios cooperem uns com os outros para otimizar os visores eletrocra´micos e promover sua comercialização", disse Zhang.