Hydrogel-Coated Polydimethylsiloxane with Reversible Transparency for Advanced Optical Switching
Notice bibliographique
Résumé
Functional soft materials that swell in water often exhibit surface wrinkling, similar to the ridges formed on human skin after prolonged immersion, typically leading to reduced optical transmittance. Surprisingly, there is a scarcity of materials that are transparent underwater yet opaque in air, despite their vast potential in applications such as smart windows, periscopes, and information encryption. Herein, we report a hydrogel-based system comprising a polyacrylamide layer on polydimethylsiloxane (PDMS), demonstrating a reversible transition between opacity in air and high transparency in water or wet conditions. Upon water-induced swelling, the transmittance of the hydrogel layer markedly increases from 7.8% in air to 77.1% with excellent repeatability. This behavior enables applications such as optical encryption and decryption and water writing. Micro- and nanostructural analysis reveals that the optical switching arises from the reduction in local surface roughness upon hydrogel swelling. Furthermore, when employed as a smart window, the hydrogel layer effectively reduces solar power transmission by 36%, achieving a temperature reduction of 5.09 °C under direct sunlight while retaining heat in the absence of sunlight. These findings highlight the hydrogel layer on PDMS as a versatile platform for water-responsive smart devices, offering exciting opportunities in optical encryption, interactive writing systems, and energy-efficient window technologies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».