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  大阪大學(xué)的一支研究團(tuán)隊(duì)，結(jié)合了一種“高透明紙”（納米纖維素材質(zhì)，可見光透射率 90%）和一種由纖維素紙漿支撐的傳統(tǒng)“白紙”—— 從而打造出了高透明度的電極和高能見度的白色電解液、并且生產(chǎn)出了基于紙張的電致變色（EC）顯示屏。電致變色裝置的原理是，當(dāng)在 EC 電極上施加電壓時(shí)，離子或電子會(huì)進(jìn)入電解液中的 EC 層（離子溶液），從而表現(xiàn)出染色或脫色的特性。

大阪大學(xué)研制出新型“紙張”電解質(zhì)

  傳統(tǒng)電池變色裝置的已知問題是 ——（1）為了防止電解質(zhì)的泄露，就必須做好密封，但薄膜的制作很是困難；（2）隨著電解液的蒸發(fā)，EC 的性能也會(huì)有所衰減。

  好消息是，由 Hirotaka Koga 帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，已經(jīng)通過氫鍵，成功在紙張纖維素的表面上，打造出了一種支持非易失性電解液的新型紙質(zhì)電解質(zhì)。

  其名叫 1-丁基-3-甲基咪唑-4-氟硼酸根 離子液體化合物（BF4），此外在由納米纖維素制成的透明紙的整個(gè)表面上，均勻地涂覆了帶有電致變色功能的導(dǎo)電聚合物（PEDOT:PSS）。

傳統(tǒng)電致變色顯示屏與新型紙質(zhì) EC 方案的對(duì)比

  通過一種類似三明治的夾層結(jié)構(gòu)，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了一種 EC 紙裝置。這種電致變色方案不僅解決了之前提到的那些問題，同時(shí)擁有紙張的柔韌、易彎曲特性。

  此外，一種具有高光學(xué)發(fā)射系數(shù)的白色紙電解質(zhì)，也提高了 EC 顯示屏的可見性。研究團(tuán)隊(duì)稱之可兼顧傳統(tǒng)的書寫介質(zhì)、以及電致顯示特性。

功能分子在高性能復(fù)合材料的開發(fā)中發(fā)揮了重要的作用

  結(jié)合成功開發(fā)的其它基于紙質(zhì)的電子器件，比如內(nèi)存、晶體管、天線、以及超級(jí)電容，我們就可以制造出新型的“紙質(zhì)電子圖書”。

  有關(guān)這項(xiàng)研究的詳情，已經(jīng)發(fā)表在近日出版的美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)《應(yīng)用材料與界面》（ACS Applied Materials and Interfaces）期刊上

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.7b14827