Fabrication of static / dynamic smart window by using silver nano-structure for optical devices

利用银纳米结构光学器件制造静态/动态智能窗

基本信息

批准号：
18K04269
负责人：
内田孝幸
金额：
$ 2.08万
依托单位：
Tokyo Polytechnic University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度は、これまでの研究の知見をもとに銀ナノ粒子の応用の可能性を探った、可逆的な動作ではないがスタティックなものとして銀ナノ粒子を透明導電膜であるITO（スズ添加インジウム酸化物）の薄膜でサンドイッチした構造を作成し、特に近年注目の集まっている、透明アンテナの応用を検討した。この構造では、ITO単体の薄膜では得られない、高い透明性（76.7%）と高い放射効率（81.4%）の基本構造モノポールアンテナを得ることが出来た。特に、得られた放射効率は、一般的なモバイル機器やウェアラブル機器に内蔵される小型アンテナを上回るものであり、優れた特性、実用性、有用性を有している。また、本研究の主たる目的は、銀ナノ粒子を電気的に移動と固定を自在に操ることである。この観点から、セルロース基板にジメチルテレフタレート系エレクトロクロミック溶液を含浸させたエレクトロクロミックデバイスを作製した。セルロース基板をアルファベットの形にカットすることで、エレクトロクロミック文字を表示することが出来た。スマートウィンドウとは、主には、熱の流入／流出をコントロールする機能性を有した窓を指す場合が多いが、広義には、透明窓から照明やディスプレイデバイスのような機能を内包するものも含まれる。そこで、この研究の最終成果として、これらの概念すなわち、有機ELを用いた透明ディスプレイと、透明／鏡／黒表示できる、エレクトロクロミック素子の機能を組み合わせた、ハイブリッドな素子において銀ナノ構造体の有意性・有効性を示す準備に入っている。

今年，我们根据过去的研究知识探索了应用银纳米颗粒的可能性。我们使用银纳米颗粒作为透明导电膜，ITO（添加锡），作为静态但不可逆的作用，我们创建了夹在中间的结构。（氧化铟）薄膜并考虑其作为透明天线的应用，近年来引起了特别关注。通过这种结构，我们能够获得具有高透明度（76.7％）和高辐射效率（81.4％）的基本单极天线，这是单一ITO薄膜无法获得的。特别是，所获得的辐射效率超过了内置于一般移动设备和可穿戴设备中的小型天线的辐射效率，并且具有优异的特性、实用性和有用性。这项研究的主要目的是电控制银纳米粒子的运动和固定。从这个角度来看，我们制造了一种电致变色器件，其中纤维素基材用对苯二甲酸二甲酯电致变色溶液浸渍。通过将纤维素基材切割成字母表的形状，他们能够显示电致变色字母。智能窗户主要指具有控制热量流入/流出功能的窗户，但从更广泛的意义上讲，智能窗户还可以包括从透明窗户到照明和显示设备等功能的任何东西。因此，作为本研究的最终结果，我们将展示银纳米结构在结合这些概念的混合设备中的有效性，即使用有机EL的透明显示器，以及可以显示透明/镜面/黑色的电致变色设备的功能。准备工作正在进行中，以证明其有效性和有效性。