基于全新彩色柔性电子显示屏技术的“降温”标牌

电子标牌无处不在，或是用于指引方向，或是用于宣传各种最新产品。研究人员在《美国化学学会能源快报》(ACS Energy Letters) 上发文称其研发出了一项动态显示屏技术，凭借此项技术，当显示屏颜色发生变化时，显示屏不仅不会发热，反而会散热，从而降低其下方表面的温度。研究人员还展示了这种显示屏不仅可以固定在柔性背衬上，还可以贴附在皮肤表面。这种被动降温机制有望催生下一代具有可持续性的柔性户外标牌和智能设备。

此项研究的合著者 Boxiang Wang、Ming Xiao 和 Shenghao Jin 表示：“该技术可用于制作建筑外墙广告牌，还有助于实现建筑物内部的被动降温。”

气候变化促使全球气温上升，对于降温设备（尤其是低能耗降温设备）的需求也随之不断增长。研究人员利用被动式日间辐射冷却技术研发出了在阳光下也能保持低温的材料。不过到目前为止，这种冷却材料通常为白色或银色，并且无法实现变色。解决方案之一是采用能够根据外施电压改变颜色，从而生成可编程图像的材料。但现有材料会在颜色变化时不受控制地吸收光线，最终导致设备发热。因此，Wang、Xiao、Jin 及其同事想要找到控制材料所吸收光线波长的方法。

该团队制造了一款概念验证设备，该设备采用了多层电极和铟锡氧化物玻璃对电极，其间注入了含银电解质溶液。该显示屏会根据不同的外施电压呈现出白色或彩色。当呈现出白色时，顶层会反射光线，使设备降温。当通过调整电压使显示屏呈现出某种其他颜色时，电解质溶液中的银会沉积在底部的玻璃电极上，从而确保只有特定波长的光线会被吸收。该技术既不会干扰反射光线，也不会产生热量，还具有可逆性。

在测试中，当颜色发生变化时，该显示设备使下方底板的温度相较于周围气温降低了 5 至 10 华氏度（3 至 5 摄氏度），而传统被动冷却材料并不具备此功能。与传统显示设备相比，该设备在夏季高温下的性能表现更佳，不仅能耗更低，在呈现洋红色等鲜艳色彩时，其下方表面的温度也比其他设备低 11 至 23 华氏度（6 至 13 摄氏度）。

研究人员还制造了一种带有单独电解质溶液注入孔的像素电极。可通过施加不同的电压来控制每个独立像素的颜色，从而构成字母。无论是在室内灯光下还是在阳光下，这些字母均清晰可见。最后，该设备不仅可以固定在柔性塑料背衬上，还可以贴附在手臂上，用途广泛。研究人员表示，该技术有望未来被应用于智能建筑、智能车辆、户外显示屏和可穿戴设备等领域。

作者特此感谢中国国家自然科学基金委员会、上海市科学技术委员会、中国科学院、四川省科技计划和湖北自然科学基金会提供的资金支持。

### 

美国化学学会 (ACS) 是一家非营利组织，成立于 1876 年，由美国国会特许成立。ACS 致力于运用化学的力量改善人民的生活。其以推动科学知识进步、赋能全球社区、捍卫科学诚信为使命。愿景是建立一个以科学为基础的世界。ACS 通过丰富的研究解决方案、同行评审期刊、科学会议、电子书籍和每周新闻期刊 Chemical & Engineering News，在促进卓越科学教育和提供化学相关信息和研究方面处于全球领先地位。ACS 期刊是被引用次数最多、最值得信赖、阅读次数最多的科学出版物之一，但 ACS 本身并不进行化学研究。作为科学信息解决方案领域的领导者，其 CAS 部门与全球创新者合作，通过整理、连接和分析全球科学知识，共同推进科学突破。ACS总部位于华盛顿特区和俄亥俄州哥伦布市。 

注册记者可以订阅 EurekAlert! 上的 ACS 记者新闻门户，获取处于禁运期和已公开的科技新闻稿。媒体垂询，请联系 newsroom@acs.org。 

注意：ACS 不从事科学研究，仅出版和公开经过同行评审的科学研究。 

关注我们： Facebook | LinkedIn | Instagram 

---

---