La ricerca, pubblicata su ACS Energy Letters, illustra come la pellicola elettrocromica sfrutti i MOF per passare rapidamente e in modo affidabile dallo stato trasparente a quello verde, che riduce l’abbagliamento, e a quello rosso, che migliora l’isolamento termico. Questi cambiamenti sono indotti variando il potenziale elettrico da 0 a 0,8 e a 1,6 volt.
Hongbo Xu e il suo team hanno scelto i MOF per le loro capacità di formare film sottili con dimensioni dei pori personalizzabili, modificando la lunghezza del legante organico che si lega allo ione metallico. Queste caratteristiche permettono un miglior flusso di corrente, un controllo più preciso dei colori e una maggiore durabilità. Nei test, la pellicola MOF di Xu ha impiegato solo 2 secondi per passare da incolore a verde con un potenziale di 0,8 volt e altrettanti per virare al rosso scuro con 1,6 volt. La pellicola ha mantenuto il colore verde o rosso per 40 ore dopo la riduzione del potenziale, a meno che non venisse applicata una tensione inversa per riportarla allo stato trasparente.
La pellicola ha anche dimostrato una affidabilità attraverso 4.500 cicli di cambio colore. Con ulteriori ottimizzazioni, i ricercatori ritengono che questi rivestimenti regolabili potrebbero essere utilizzati in finestre intelligenti che regolano le temperature interne, così come in dispositivi ottici intelligenti e sensori di dimensioni ridotte.
Oltre alla pellicola elettrocromica basata su MOF di Xu, sono stati segnalati altri design di rivestimenti elettrocromici, tra cui un film che blocca i raggi UV ma rimane trasparente per il raffreddamento radiativo, un film a base vegetale che si raffredda quando esposto alla luce solare e un film sensibile alla temperatura che scurisce in condizioni di freddo e si schiarisce con il caldo.
Questo studio è stato supportato da finanziamenti della National Natural Science Foundation of China, della Natural Science Foundation della provincia di Heilongjiang e del Scientific Research Startup Project dell’Università di Quzhou.