研究人员发明柔性显示屏可冷却表面 有望应用于智能建筑和车辆等领域

电子标牌随处可见，它们指引方向或宣传最新产品。据外媒报道，由中国科学院和上海交通大学等高校研究人员组成的联合研究团队开发出新动态显示技术，可在颜色变化时会散发热量而不是产生热量，从而冷却表面下方。他们还展示了这种显示屏可以贴附在柔性背衬上，并包裹在皮肤上。这种被动冷却机制有望引领下一代可持续、柔性户外标牌和智能设备的发展。

图片来源： 期刊《ACS Energy Letters》

相关研究论文发表在期刊《ACS Energy Letters》上。该研究的共同作者Boxiang Wang、Ming Xiao和Shenghao Jin表示：“这项技术可以应用于建筑物的广告牌，用于展示广告，同时还有助于被动冷却建筑物内部。”

随着气候变化导致全球气温升高，对冷却设备的需求日益增长，尤其是那些低能耗的冷却设备。研究人员已经开发出利用被动式日间辐射冷却在阳光下保持低温的材料。但迄今为止，这些冷却材料通常是白色或银色，无法改变颜色。

一种解决方案是使用在施加电压时能够改变颜色的材料，从而产生可编程图像。但目前的此类材料在颜色切换时会不可控地吸收光线，最终导致设备发热。因此，研究人员希望开发一种能够控制吸收哪些波长光线的方法。

该团队构建了一个概念验证装置，该装置采用多层电极和氧化铟锡玻璃对电极，中间填充含银电解液。根据施加的电压，显示屏会呈现白色或彩色。当显示白色时，顶层反射光线并冷却装置。

当调节电压以显示彩色时，电解液中的银会沉积到底部玻璃电极上，仅吸收特定波长的光。这一过程不会干扰反射光或产生热量，并且是可逆的。

测试表明，该显示设备在改变颜色的同时，能使下方基板的温度比周围空气降低5至10华氏度（3至5摄氏度），这是传统被动冷却材料所不具备的功能。

在夏季高温下，该设备的性能优于传统显示设备，其下方表面的温度比其他设备低11至23华氏度（6至13摄氏度），同时还能显示鲜艳的色彩（例如品红色），并且能耗更低。

研究人员还制造了一种像素化电极，电极上设有独立的电解液孔。通过施加不同的电压，可以控制每个像素的颜色，从而形成字母。这些字母在室内照明和阳光下均清晰可见。

最后，研究人员将该装置固定在柔性塑料背衬上，并通过将其缠绕在人手臂上展示了其多功能性。研究人员表示，这项技术未来有望应用于智能建筑和车辆、户外显示器以及可穿戴设备等领域。