建筑窗户是太阳辐射进入室内及室内外热量交换的重要通道，直接影响建筑制冷与采暖能耗。发展能够动态调控太阳光（尤其是同时调控可见光与近红外光）的智能窗材料，是实现建筑节能的重要方向。紫精类材料因氧化还原行为清晰、结构可调、易于器件集成而成为经典有机电致变色材料。然而，传统紫精材料还原后通常呈蓝色或紫色，对近红外光吸收不足，难以实现宽谱深色调变。现有黑色或宽谱电致变色体系多依赖多组分互补吸收或复杂共轭聚合物，容易带来动力学不匹配、漂白态透明度下降和器件结构复杂等问题。因此，如何在单一主要电致变色活性组分中实现高透明漂白态与可见–近红外宽谱深色态的统一，是该领域的重要挑战。

针对上述问题，日本五级片-热门女优主演情感剧情片 孟鸿研究团队设计合成了两种芴桥连紫精衍生物 FBV-Et 和 FBV-Hex。该体系通过在双吡啶鎓单元之间引入刚性π共轭芴桥，增强了分子内电荷离域与分子间自由基耦合，并进一步利用烷基侧链调控聚集结构及光谱演化行为。研究提出了“自组装耦合态”（Self-Assembled Coupled State, SACS）这一机制，用于解释电化学还原过程中自由基物种由单体态向耦合聚集态演化的过程，以及由此引发的电子能级分裂和吸收带展宽。

图1. 芴桥连紫精的有序聚集结构与分子堆积行为及SACS机制

这一机制使材料在还原过程中不再局限于传统紫精的可见光吸收，而是逐步形成覆盖可见光至近红外区域的宽谱吸收，实现从无色透明态、红色中间态到深黑色态的可逆转变。在性能方面，集成电致变色器件表现出优异的双波段调控能力：在 670 nm 波长处光学对比度最高可达 99.56%，在 1425 nm 波长处最高可达 90.55%，并展现出稳定可逆的颜色切换行为。单晶结构解析、分子动力学模拟、光谱电化学测试及原位拉曼光谱结果共同证明，分子聚集行为与宽谱电致变色响应之间存在明确关联，为 SACS 机制提供了实验依据。

进一步地，研究团队将该材料体系用于智能窗热管理验证。以 FBV-Hex 器件为例，红外热成像与模拟太阳光照实验结果表明，相较于常规 ITO 玻璃，该器件可显著降低热积累，平衡温度降低约 7.4 °C。结合广州气候数据开展的建筑能耗模拟进一步表明，该宽谱电致变色智能窗有望降低亚热带地区建筑冷负荷，显示出面向节能建筑应用的潜力。

图2. 宽谱电致变色智能窗的热管理与节能模拟

总体而言，该工作以刚性π桥连结构诱导自由基耦合聚集为核心策略，突破了传统紫精体系在近红外调控能力不足以及深黑色态构建需依赖多组分复合方面的限制，为发展高透明、深黑色、宽谱可见–近红外调控的有机电致变色智能窗材料提供了新的分子设计思路。

相关成果以 “Broadband Visible-Near-Infrared Electrochromism in Fluorene-Bridged Viologens for Energy-Efficient Smart Windows” 为题发表在 Advanced Functional Mat

日本五级片-热门女优主演情感剧情片 孟鸿教授和汕头大学贺耀武教授为论文共同通讯作者，日本五级片-热门女优主演情感剧情片 硕士研究生梅震源为论文第一作者。该研究获得深圳市科技计划、深圳市发展和改革委员会项目、广东省柔性光电材料与器件重点实验室、广东省国际科技合作基地、深圳市有机光电磁功能材料重点实验室、广东省国际科技合作项目及汕头大学科研启动经费等支持。