Жидкостные электрохромы.

В конце двадцатых годов сотрудники московского университета Н.И. Кобозев и Н.И. Некрасов обратили внимание на любопытный эффект - лимонно-жёлтый триоксид вольфрама при протекании через него тока изменял цвет на темно-синий. Но лишь в шестидесятых годах триоксид вольфрама заинтересовал специалистов как возможный индикаторный материал, позволяющий получить темно-синее изображение на светлом фоне. Правда первые индикаторы, использующие эту реакцию не отличались ни быстродействием, ни долговечностью. Понадобилось тщательное изучение строения и свойств триоксида вольфрама, чтобы понять каким образом можно улучшить эти характеристики. Оказалось, что триоксид вольфрама имеет полимерное строение, причём, чем выше степень полимеризации тем больше долговечность изготовленного на его основе индикатора. А быстрота и чёткость смены цветов лучше в том случае, если оксид имеет аморфную структуру. Кроме того, выяснилось, что для обеспечения обратимости смены окраски триоксида вольфрама в него следует вводить строго дозированное количество воды, для этого плёнки этого вещества нужно напылять во влажной среде. По современным представлениям на электроде с напылённым триоксидом вольфрама протекают следующие реакции:

Если электрод с триоксидом вольфрама отрицательно заряжен, реакция идёт слева-направа. В пустоты кристаллической решётки проникают ионы водорода, образуя так называемую водородно-вольфрамовую бронзу темно-синего цвета. При изменении полярности ионы водородапокидают кристаллическую решётку и слой триоксида вольфрама светлеет. Конструкция соответствующей индикаторной ячеёки очень проста. На стеклянную пластинку вначале наносят электропроводный слой прозрачного диоксида олова , затем методом фотолитографии нужный рисунок. При этом диоксид олова сохраняется только на сегментах, составляющих будущее изображение и токоподводах. Сегменты покрываются триоксидом вольфрама. Электродом противоположного знака служит стекло, покрытое тем же диоксидом олова. Между стёклами вставляют фиксирующую прокладку с отверстием для заливки электролита. После того, как ячейку склеют в неё заливается раствор серной кислоты и окончательно герметизируют.

У изготовленных таким образом индикаторов много достоинств: высокая контрастность, надёжность, простота, низкое рабочее напряжение (1,5 В), малое энергопотребление. Индикаторы на триоксиде вольфрама способны переключаться за 0,05 - 0,1 с и выдерживать не менее 10 млн циклов окрашивание - обесцвечивание. Они могут работать в более широком температурном интервале, чем жидкокристаллические, не боятся нейтронного и g-облучения [А.Т. Васько. Химия и жизнь, 1989, №2. -С.34 - 35].

Впоследствии были созданы и другие типы электрохромных индикаторов.

Дата добавления: 2015-10-29