Dynamische Displaytechnologie-Innovation: Erzielung der Doppelfunktion Farbwechsel und passive Kühlung
2025-11-13 15:01
Quelle:American Chemical Society
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In den ACS Energy Letters berichten die Forscher Wang Boxiang, Xiao Ming und Jin Shenghao über die erfolgreiche Entwicklung einer dynamischen Displaytechnologie. Diese kühlt die darunterliegende Oberfläche durch Wärmeableitung beim Farbwechsel, anstatt wie bei herkömmlichen Methoden Wärme zu erzeugen. Dank dieser Technologie lässt sich das Display nicht nur auf einem flexiblen Trägermaterial anbringen, sondern sogar um die Haut wickeln. Dies eröffnet neue Wege für die Entwicklung nachhaltiger, flexibler Außenwerbung und intelligenter Geräte der nächsten Generation.

Angesichts der durch den Klimawandel bedingten globalen Temperaturerhöhungen ist die Nachfrage nach energieeffizienten Kühlgeräten stark gestiegen. Materialien, die passive Strahlungskühlung nutzen, können zwar niedrige Temperaturen unter Sonneneinstrahlung gewährleisten, bieten jedoch nur begrenzte Farboptionen und können die vielfältigen Anforderungen an Displays nicht erfüllen. Programmierbare Bildmaterialien, die zwar durch Spannungsänderungen ihre Farbe ändern können, absorbieren beim Farbwechsel häufig Licht, was zu Wärmeentwicklung führt. Um dieses Problem zu lösen, entwickelte das Forschungsteam ein Prototypgerät, das Mehrschichtelektroden mit einer Gegenelektrode aus Indiumzinnoxid (ITO)-Glas kombiniert und mit einem silberhaltigen Elektrolyten gefüllt ist. Dieses Gerät ermöglicht das Umschalten zwischen Weiß- und Farbdarstellung durch Anpassen der Spannung. Im Weißdarstellungsmodus reflektiert die oberste Schicht Licht zur Kühlung; im Farbdarstellungsmodus werden bestimmte Wellenlängen des Lichts absorbiert. Dieser Prozess beeinträchtigt das reflektierte Licht nicht, erzeugt keine Wärme und ist reversibel.

Testergebnisse zeigen, dass das Anzeigegerät die Temperatur des darunterliegenden Substrats um 3 bis 5 Grad Celsius senken und gleichzeitig die Farben ändern kann. Dadurch bietet es eine überlegene Leistung bei hohen Sommertemperaturen. Im Vergleich zu anderen Geräten lässt sich die Oberflächentemperatur um 6 bis 13 Grad Celsius reduzieren, bei geringerem Energieverbrauch und dennoch brillanten Farben. Darüber hinaus fertigte das Forschungsteam pixelierte Elektroden an, mit denen die Farbe jedes Pixels durch Anlegen unterschiedlicher Spannungen gesteuert werden kann, um klar erkennbare Buchstaben darzustellen. Abschließend befestigten sie das Gerät auf einer flexiblen Kunststofffolie und legten es um den Arm einer Person, um seine Vielseitigkeit zu demonstrieren. Diese Technologie birgt vielversprechende Möglichkeiten für zukünftige Anwendungen in intelligenten Gebäuden, Fahrzeugen, Außendisplays und Wearables.

Weitere Informationen: Nutzung elektrochemisch angetriebener dynamischer Farbe zur strahlungsbasierten Kühlung am Tag, *ACS Energy Letters* (2025). Zeitschrifteninformationen: ACS Energy Letters

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