科學家已經開發出一種具有高白光對比度的透明玻璃顯示器，當帶電時，該顯示器可以在多種顏色之間平滑過渡。該技術來自中國長春吉林大學的研究人員，它利用金屬離子與配體之間的相互作用，克服了現有電致變色設備的局限性，為眾多未來應用打開了大門。這項研究于3月10日發表在《化學》雜志上。
吉林大學化學副教授張玉沫認為，這種透明的、非發光的顯示器背后的方法可能會加速透明、友好的顯示器的開發，并在明亮的工作條件下提高可讀性。作為一種不可避免的顯示技術，在不久的將來，無輻射的透明顯示器將成為物聯網的一部分，并且是不可替代的，在物聯網中，物理對象通過軟件相互連接。
隨著電壓的施加，電致變色顯示器提供了一個平臺，在該平臺中可以連續且可逆地操縱光的屬性。研究人員已經提出將這些設備用于窗戶、節能的電子價簽、豪華的廣告牌、后視鏡、增強的虛擬現實、甚至人造虹膜。但是，當前的模型存在局限性，因為它們往往具有較低的對比度，特別是對于白光而言，穩定性差并且顏色變化有限，所有這些都阻止了電致變色顯示器發揮其技術潛力。
為克服這些不足，王玉洋及其同事開發了一種簡單的化學方法，其中金屬離子誘導多種可切換染料呈現特定結構，一旦達到所需構型，便將其穩定。為了觸發顏色變化，只需施加電場即可切換金屬離子的化合價，從而在金屬離子和分子開關之間形成新的鍵。
張表示，與傳統的電致變色材料不同，后者的變色圖案和氧化還原圖案位于同一位置，這種新材料是一種間接的氧化還原變色系統，由可轉換的染料和多價金屬離子組成。
為了測試這種方法，研究人員通過將包含金屬鹽、染料、電解質和溶劑的材料注入具有兩個電極和粘合劑作為隔離物的夾心設備中，從而制造了電致變色設備。接下來，他們進行了光譜和電化學測試，發現這些器件可以有效地實現青色、品紅色、黃 色、紅色、綠色、黑色、粉紅色、紫色和灰黑色顯示，同時保持高對比度。該原型還從無色透明顯示器無縫轉換為黑色。黑色是商業應用中有用的顏色，因為具有高著色效率，低透射率變化電壓和白光對比度，適用于透明顯示器。
張表示，這種玻璃設備的低成本和簡單的制備過程也將使其可擴展的生產和商業應用受益。
接下來，研究人員計劃優化顯示器的性能，以使其可以快速滿足實際應用中高 端顯示器的要求。此外，為避免液體成分泄漏，他們計劃開發改進的制造技術，以生產固態或半固態電致變色器件。
張希望越來越多有遠見的研究人員和工程師相互合作，以優化電致變色顯示器并促進其商業化。
