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Electrically programmable color and shape morphing in photonic glass elastomers with reduced voltages

弹性体 变形 材料科学 复合材料 电压 光子学 结构着色 光电子学 光子晶体 电气工程 工程类 计算机科学 计算机图形学(图像)
作者
Ruiming Jia,Yang Li,Zhe Wang,Hong Chen,Ming Xiao
出处
期刊:Polymer [Elsevier BV]
卷期号:299: 126945-126945 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.polymer.2024.126945
摘要

Electrochromic materials that integrate structural colors and dielectric elastomer actuators (DEAs) can simultaneously change colors and shapes upon voltages. Typically, operation voltages for these materials are high, reaching several kilovolts. To achieve color changes at lower voltages, we reduce the modulus by lowering silica particle volume fraction and adding a secondary acrylate monomer meanwhile ensuring photonic elastomers show recognizable colors. We utilize binary silica particles to make photonic glass elastomers that show angle-independent structural colors. The photonic glass DEA shows color changes of 85 nm at 800 V with color change sensitivity of 0.11 nm/V, surpassing previous reports. By making a double-layered DEA, we can not only control the shape changes, but also increase the color contrast. This solid-state elastic electrochromic material, offering programmable color change and shape morphing, holds broad applications in wearable devices, camouflage, and flexible displays.
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