大阪大學的一支研究團隊, 剛剛結合了一種 '高透明紙' (納米纖維素材質, 可見光透射率90%) 和一種由纖維素紙漿支撐的傳統 '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, 並且生產出了基於紙張的電致變色 (EC) 顯示屏. 電致變色裝置的原理是, 當在EC電極上施加電壓時, 離子或電子會進入電解液中的EC層 (離子溶液) , 從而表現出染色或脫色的特性.
(研究配圖1: 大阪大學研製出新型 '紙張' 電解質)
傳統電池變色裝置的已知問題是—— (1) 為了防止電解質的泄露, 就必須做好密封, 但薄膜的製作很是困難; (2) 隨著電解液的蒸發, EC的性能也會有所衰減.
好消息是, 由HirotakaKoga帶領的研究團隊, 已經通過氫鍵, 成功地紙張纖維素的表面上, 打造出了一種支援非易失性電解液的新型紙質電解質.
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製成的透明紙的整個表面上, 均勻地塗覆了帶有電致變色功能的導電聚合物 (PEDOT:PSS) .
(研究配圖2: 傳統電致變色顯示屏與新型紙質EC方案的對比)
通過一種類似三明治的夾層結構, 研究團隊開發出了一種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, 同時擁有紙張的柔韌, 易彎曲特性.
此外, 一種具有高光學發射係數的白色紙電解質, 也提高了EC顯示屏的可見性. 研究團隊稱之可兼顧傳統的書寫介質, 以及電致顯示特性.
(研究配圖3: 功能分子在高性能複合材料的開發中發揮了重要的作用)
結合成功開發的其它基於紙質的電子器件, 比如記憶體, 晶體管, 天線, 以及超級電容, 我們就可以製造出新型的 '紙質電子圖書' .
