可储存电能的变色材料制成

芬兰图尔库大学科学家研制出一种既能储存电能，又能像变色龙一样变换颜色的新材料。未来，这项技术可用来打造能自动变色的智能窗以及储能装置。相关论文刊载于新一期《图尔库大学年鉴》。

新材料是基于卟啉的聚合物薄膜。卟啉是自然界中随处可见的分子，叶绿素和血红蛋白中都有它的身影。正是叶绿素里的卟啉结构，让植物得以通过光合作用从阳光中捕获能量。这种天然分子能以可控方式传递电子、切换状态。

团队用两种方式构建这种薄膜：一种是将卟啉与导电材料混合，制成复合结构；另一种则借助桥接分子，将卟啉直接连成聚合物膜。他们还考察了金属的影响，在卟啉中心分别嵌入镍、锌，或不放置任何金属。

微小的结构变化，带来了性能上的鲜明差异。镍基薄膜能在黑、橙、绿三色之间变色，而锌基和无金属薄膜则在两种颜色状态间切换。所有材料的变色响应都不到两秒，视觉对比格外清晰，即便切断电源，已变化的颜色依然能稳定驻留，仿佛拥有记忆。

测试结果还显示，这些薄膜可在更安全、更环保的水系电解质中储存能量。这是首次将卟啉基聚合物薄膜用作水系电致变色超级电容器的研究，三种材料均表现出良好的储能本领，有望成为多功能能源方案里有潜力的候选者。

新材料成本低廉、易于调控、适应性强，能集成到柔性可拉伸的基底上，未来可用于传感器、柔性电子、智能服装和太阳能解决方案中。它们还能应用于汽车和航空航天领域的防眩目后视镜与天窗、广告牌及眼镜镜片等领域，甚至还可充当化学传感器的可视化探针。