大阪大学的一支研究团队, 刚刚结合了一种 '高透明纸' (纳米纤维素材质, 可见光透射率90%) 和一种由纤维素纸浆支撑的传统 '白纸' ——从而打造出了高透明度的电极和高能见度的白色电解液, 并且生产出了基于纸张的电致变色 (EC) 显示屏. 电致变色装置的原理是, 当在EC电极上施加电压时, 离子或电子会进入电解液中的EC层 (离子溶液) , 从而表现出染色或脱色的特性.
(研究配图1: 大阪大学研制出新型 '纸张' 电解质)
传统电池变色装置的已知问题是—— (1) 为了防止电解质的泄露, 就必须做好密封, 但薄膜的制作很是困难; (2) 随着电解液的蒸发, EC的性能也会有所衰减.
好消息是, 由HirotakaKoga带领的研究团队, 已经通过氢键, 成功地纸张纤维素的表面上, 打造出了一种支持非易失性电解液的新型纸质电解质.
其名叫1-丁基-3-甲基咪唑-4-氟硼酸根离子液体化合物 (BF4) , 此外在由纳米纤维素制成的透明纸的整个表面上, 均匀地涂覆了带有电致变色功能的导电聚合物 (PEDOT:PSS) .
(研究配图2: 传统电致变色显示屏与新型纸质EC方案的对比)
通过一种类似三明治的夹层结构, 研究团队开发出了一种EC纸装置. 这种电致变色方案不仅解决了之前提到的那些问题, 同时拥有纸张的柔韧, 易弯曲特性.
此外, 一种具有高光学发射系数的白色纸电解质, 也提高了EC显示屏的可见性. 研究团队称之可兼顾传统的书写介质, 以及电致显示特性.
(研究配图3: 功能分子在高性能复合材料的开发中发挥了重要的作用)
结合成功开发的其它基于纸质的电子器件, 比如内存, 晶体管, 天线, 以及超级电容, 我们就可以制造出新型的 '纸质电子图书' .
