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1秒变色镜片让看世界杯沉浸感拉满|“来长沙 创未来”专栏

湖南师范大学年轻女教授冷美英攻关电致变色技术,助力智能眼镜落地应用

  • 冷美英(左)与同事在实验室里做实验。长沙晚报全媒体记者 徐运源 摄 冷美英(左)与同事在实验室里做实验。长沙晚报全媒体记者 徐运源 摄

      长沙晚报全媒体记者 徐运源

      2026年美加墨世界杯激战正酣,有观众戴着智能眼镜观赛,赛程、阵容、数据、比分实时播报,沉浸感拉满。

      很少有人知道,他们鼻梁上那副眼镜,还藏着一个“自动墨镜”功能,出自岳麓山下一位年轻的女教授。

      她叫冷美英,湖南师范大学潇湘学者特聘教授、长沙市杰出青年科技人才。她研究的电致变色技术,能让镜片在1秒之内由亮变暗、由暗变亮,而传统变色眼镜完成同样的切换,要等上一分多钟。

      回到长沙,把构想变成样品

      冷美英的成长轨迹,可以用“年少争先”来形容。

      她本科还没毕业时,就拿到了华中科技大学光电国家研究中心硕博连读的保送资格。此后近十年,她先后在美国威斯康辛大学麦迪逊分校、新加坡南洋理工大学、香港中文大学等顶尖高校,从事电致变色材料、器件及系统集成研究。作为技术骨干,参与多项国家级重点项目,一路步履不停。

      2024年3月,她做了一个让不少人意外的决定:回湖南。

      “我是益阳人,回到家乡湖南发展是件很自然也很开心的事。”冷美英说,先生也随她一起来到长沙,“以前来过很多次,但真正在这里工作和生活后,才慢慢感受到这座城市的活力和包容。”

      入职湖南师范大学物理与电子科学学院后,她依托学校未来光电技术研究院平台和潘安练教授团队资源,迅速组建起自己的科研小分队,把多年积累的技术构想一步步变成看得见、摸得着的样品。

      多项技术指标全球领先

      电致变色因其光学性质可调控的特性,被视为下一代智能光热调控方案,具有跨领域颠覆潜力。绿色建筑,智慧车辆,消费电子……应用场景十分广阔。

      “通过施加2伏电压,比充电宝电压一半还低,就能让眼镜、车窗实现光线亮暗调节。”谈到电致变色技术,冷美英说,用在汽车天窗上,夏天可以少开空调;用在眼镜上,进出室内外不再刺眼。

      但要让这项技术真正“戴”在人脸上,难度陡然升级。团队做出的样品,速度和对比度时高时低,且两者之间找不到固定的对应关系——速度快的时候对比度差,对比度好的时候速度又慢下来,仿佛背后不止一个因素在起作用。

      时间紧、任务重,团队压力很大。恰逢学校期末考试,每天从连轴转的实验状态中被强制按下了暂停键。

      也正因如此,她反而有了整理思路的时间。她就在监考间隙,拿一张白纸一笔一笔画流程图,从头到尾梳理实验逻辑。就在这种“被动抽离”的节奏里,一个念头忽然冒出来:“会不会不是单一机制,而是存在一个加速兼存储的复合模型?”

      监考一结束,她冲回实验室建理论模型、验证实验。果然,问题症结就在这里。回过头看,这个“顿悟”看似偶然,实则必然。此前大半年,团队积累了无数的文献学习和实验数据——那块“石头”早已在那里,只是被日常的实验执行和项目进度推着走,始终没机会停下来仔细端详。这不是什么灵光乍现的玄学,而是科研里最朴素也最真实的规律:顿悟不是凭空降临,而是海量积累之后,被一个安静的角落推开的那扇门。“很多时候被推着走反而很慢,真正静下心来认真思考,才能柳暗花明。”她说。

      症结突破之后,科研结果喜人:电致变色眼镜透光率80%到8%连续可调,2伏电压下着色时间约1秒、褪色时间达到百毫秒级,变色功耗最高仅10mW(毫瓦),循环次数五万次。对比度、响应速度、温度稳定性、循环稳定性等多项技术指标,均达到全球领先水平。

      “希望在大街上看到我们的产品”

      技术跑通了,但冷美英不满足于发论文。

      “受潘安练老师理念影响,我们都特别注重‘做有用的科研’。”2025年初,实验室样品出炉,她开始带着样品拜访企业。

      最开始她完全没想过成果能用在智能眼镜上——之前的方向是做节能窗户。一次给头部AR公司作报告时,对方CEO听完很感兴趣:“这个成果可以用在我们的AR眼镜上,实现AR和VR的切换。”

      后来,样品摆在了全球最大的智能眼镜生产商眼前。对方的评价是:“全球看了很多家的样品,你们的透光率是最高的。”对眼镜而言,高透意味着不影响观看体验。这个优势,让Meta、京东方、TCL雷鸟等头部企业纷纷抛来橄榄枝。

      截至目前,团队累计申请中美发明专利11件、获授权6件,3件核心专利作价1325万元增资入股至长沙师元光电科技有限公司。公司已经在益阳建了一条电致变色中试线,今年下半年,10万套产品的订单已在排期,从实验室到生产线的距离越来越短。

      冷美英和团队的科研视野还在延伸:与眼科企业合作研发无极调焦镜片,孩子视力变了,不用换镜片,调一下电子参数就行;车载防眩光后视镜、医疗超细内窥镜、多重防伪材料……同一项底层技术,在不同场景里生长出不同的可能。

      “希望有一天走在大街上,可以看到有人戴着用我们的技术做出来的眼镜,那种成就感,什么都无法替代。”冷美英说。

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