来源:上海交通大学
热致变色材料是一类能够响应外部温度变化而改变其光学性质(包括颜色、透明度和反射率)的物质。这些材料因其多功能性而获得了极大的关注,并广泛应用于太阳辐射和热能的动态控制领域。近些年热致变色钙钛矿材料通过外部热刺激可表现出可逆的光学性质变化被认为是有前途的热刺激响应材料,其具有可调性质、快速响应和有效光调制的潜在能力。
近日,上海交通大学中英国际低碳学院姚琳副教授团队在材料领域国际知名期刊《advanced functional materials热变色能带结构文章总结了热致变色钙钛矿产生独特热刺激效应的变色机理,主要机理包括钙钛矿水合和脱水过程、结构相变针对热致变色钙钛矿薄膜,尤其是methylammonium(ma)基三维钙钛矿及二维钙钛矿薄膜,作者系统概述了其发展进展。同时该文章总结了钙钛矿晶体的合成方法,包括冷却结晶、受控蒸发结晶及抗溶剂挥发辅助结晶,重点依据不同维度钙钛矿系统论述了钙钛矿单晶的发展。此外,该文章综述了钙钛矿单晶在热致变色特性外,还具有独特的物理性质(如温度依赖的电导率和铁磁性),从而为热致变色钙钛矿的多功能应用发展提供了理论依据,如图3。作者强调了制造技术在调节钙钛矿热变色性能中的关键作用,选择合成方法对于优化热致变色钙钛矿材料以满足先进的热变色应用至关重要。
此外,作者分析了钙钛矿材料在防伪技术和光学数据存储领域的潜在应用,揭示了热致变色钙钛矿材料在各个行业多样化的应用前景。
该综述扩展了热致变色钙钛矿材料的现有理解,为进一步的研究和应用奠定了坚实的基础,有力促进可持续能源和智能材料的发展,预示其在多功能交叉应用领域的广阔前景。