Elektrokroomne

Elektrokroomism (EC) on nähtus, kus materjali värv muutub pöördumatult välise elektrivälja mõjul. Leiti, et paljud siirdemetallide oksiidid omavad elektrochromilisi omadusi. Need metalloksiidid võib klassifitseerida redutseerimisprotsessi katoodse värvusega. Oksüdeerumise ajal sisaldavad materjalid (nt W, Mo, V, Nb ja Ti oksüdid) ja anoodvärvained (näiteks oksiidid nagu Ir, Rh, Ni ja Co). Nende seas on WO3 kõige enam uuritud katoodivärva elektrokroomne materjal.

Seoses WO3-filmi elektrochromilise mehhanismiga on kõige sagedamini viidatud Faughnani pakutud vaheldvalentse ülemineku teooriaga. See tähendab, et välise elektrivälja mõjul süttivad elektronid ja katioonid üheaegselt WO3 kile mõlemalt küljelt ja elektronid jäävad W aatomitega lõksu. Selles piirkonnas asub kohalikus olekus metalliioon M +, et moodustada sügav sinine volfram-pronksühend MxWO3 ". MxWO3-s on erinevad valentsi W-ioonid ja erinevate W-aatomite elektronide üleminek põhjustab WO3-filmi värvi Elektrokeemiline protsess on järgmine:

WO3 (värvitu) + xM ++ xe → MxWO3 (tumesinine)

Teadlased on WO3 elektrochromilise efekti kasutamisega praktiliseks eluks kasutanud mitmesuguseid elektrokroomseid seadmeid. Elektrokroomseadmel on palju häid omadusi, näiteks valgusläbivust saab laias vahemikus pidevalt muuta (rakendub 4: 1 või enamale) ja seda saab käsitsi reguleerida; pinge on madal (1 ~ 2V) ja toide on lihtne. Energiatarve salvestatakse; ekraanil ei ole vaatamise nurga piirangut, salvestusfunktsioon ja salvestamise ajal ei tarbita energiat. Need omadused muudavad volframtrioksiidi elektrokroomsete materjalide optilistel informatsiooni- ja salvestusavaldustel, sõjaväe kamuflaažil, spetsiaalsetel nutikad aknad jms. Lisaks sellele saab impulsi pinge toimel WO3 pöörduvalt ümber vahetada värvitu ja tumesinise vahel ning seda saab kasutada ka foto indutseeritud lülitiga.