倒置材料设计将反射屏幕聚焦

三氧化钨是新型反光屏幕的核心材料，有时称为"电子纸"，它能提供最佳的彩色显示，并使用环境光将能耗保持在最低水平。这项新技术可用于智能器件的显示器。传统的数字屏幕使用背光来照亮它们上面显示的文本或图像，这限制了它们显示的材料在明亮的阳光下可见的能力。反射屏幕使用环境光，模仿我们的眼睛对自然纸的反应。查默斯大学（Chalmers University）的研究人员以前开发过一种超薄柔性材料，它可以复制LED屏幕可以显示的所有颜色，它只需要标准平板电脑消耗的能量的十分之一。在以前的研究中，研究人员还使用了聚合物。然而，在早期的设计中，反光屏幕上的颜色没有以最佳的方式显示。

在新的研究中,研究人员使用了含有三氧化钨、黄金和铂金的多孔和纳米结构材料来实现显示功能。反射屏中的技术基于材料调节光线吸收和反射的能力。研究人员将设计反转过来, 使颜色在屏幕上更加准确的显现。具体来说，他们将能够使材料导电的组件放置纳米结构的下方来重现颜色，而不是像以前那样放置在上面。覆盖表面的材料在整个屏幕上传输电子信号，并可进行图案绘制以创建高分辨率图像。

在新的设计中，人们直接观察像素化的表面，因此更清楚地看到颜色。除了能耗最低外，反光屏幕还有其它优点：例如，与看普通屏幕相比，它们对眼睛的保护更好，不会像看普通屏幕那样使眼睛疲劳。 某些稀有金属，如黄金和铂金，需要用来做反射屏，但由于最终的产品厚度太薄，所以需要稀有金属的量非常小。此外，研究人员希望最终能够大幅减少生产所需的稀有金属的量。

研究负责人、查默斯化学和化学工程系（Department of Chemistry and Chemical Engineering at Chalmers）教授安德烈亚斯•达林（Andreas Dahlin）表示："我们在开发这些反射屏（有时被称为'电子纸'）时的主要目标是找到可持续的节能解决方案。Chalmers University供图。

"在这种情况下，能源消耗几乎为零，因为我们只是使用周围的环境光，"他说。反光屏幕在某些平板电脑中已经可用，但它们只能很好的显示黑和白，这限制了它们的使用。Dahlin说："原则上来讲，一个具有适当技术能力的大型工业企业可以在几个月内开始开发具有新技术的产品。"他计划进一步应用这项技术。除了智能手机和平板电脑外，它也可能应用于户外广告，与印刷海报和移动数字屏幕相比，它能节省能源和节约资源。这项研究发表在《Nano Letters》上(www.doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c00904)。