Новый многоцветный материал для дисплеев

Не каждый человек знает, что любуясь на переливающиеся всеми цветами крылья бабочек, он замечает необычный природный эффект: окраска как правило не обусловлена наличием пигментов – это оптическое свойство наноструктурной поверхности крыльев. «Многоцветность» одного и того же материала отмечается и в фотонных кристаллах. Данный принцип был забран английскими и канадскими учеными за базу для разработки новых фотонных кристаллов для дисплеев. Созданный ими материал способен непрерывно поменять цвет от ультрафиолета до ближней инфракрасной области, включая целый видимый диапазон

В собственной работе в издании Angewandte Chemie (Electroactive Inverse Opal: A Single Material for All Colors) ученые внесли предложение использование взятого материала в полноцветных отражающих дисплеях – к примеру, для электронных книг.

Разработка фотонных кристаллов для полноцветных дисплеев представляет собой непростую техническую задачу. Это должен быть материал, что меняет собственные оптические особенности в зависимости от внешних условий, к примеру, приложенного к нему напряжения; наряду с этим изменение цвета должно быть постоянным (отображать все цвета), весьма стремительным, обратимым, а материал обязан производиться много и быть недорогим.

Группе ученых под управлением Джеффри Озина (Geoffrey A. Ozin) из Университета Торонто и Яна Мэннерса (Ian Manners) из Бристольского Университета удалось создать таковой материал. Это гелевый полимер с обращенной структурой природного хорошего фотонного кристалла опала.

Опал – узнаваемый переливающийся разными цветами ювелирный минерал, что выстроен из силикатных наносфер и в некотором роде рассеивающий попадающий на него свет. Ученые взяли структуру обращенного опала, узким слоем расположив силикатные сферы на подложке и заполнив не занятые сферами положения проводящим полимером, что образовал сетчатую структуру.

Потом посредством травления силикат был удален, и в итоге был взят высоко пористый полимер с упорядоченным подобно кристаллической решетке сетчатым строением. В положениях, соответствующих силикатным сферам, в взятом материале расположены пустоты; пустоты потом были заполнены раствором электролита.

При приложении напряжения к этому материалу электроны выходят из полимера. Исходя из этого с целью достижения электрической нейтральности анионы из электролита диффундируют в полимерный гель, вызывая его набухание. При уменьшении напряжения происходит обратный процесс: электроны возвращаются в полимер, а анионы – в электролит – полимерный материал сжимается. Громадная внутренняя поверхность полимера и контакта электролита делает обрисованный процесс весьма стремительным.

Трансформации параметров решетки при ее сжатии и набухании отражаются на оптических особенностях материала. Зависимость этих трансформаций от приложенного напряжения не ступенчатая, а постоянная, что снабжает получение любого цвета в широком диапазоне отражаемых материалом длин волн. К примеру, при напряжении в 2В гель выглядит красным, при 1.6В – зеленым.

Мария Костюкова

Случайные записи:

• Ученые из россии создали наночастицы-гранаты, убивающие рак
• Фуллерены нарушают правила

Новый рюкзак Xiaomi 20L Leisure

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Графен – новый материал для интегральных схем будущего

  Графен взял известность и мировое признание совсем сравнительно не так давно, в то время, когда двое ученых были удостоены Нобелевской Премии в области…

• Новый материал, предназначенный для 4d-печати, изменяет свою форму под воздействием горячей воды

  Исследователи из университета Вуллонгонга (University of Wollongong), Австралия, создали новый материал на базе гидрогеля, что достаточно твёрд и…

• Обнаружен новый материал, имеющий рекордно высокую на сегодняшний день температуру плавления

  Данные исследований, совершённых исследователями из университета Брауна (Brown University), показывают на то, что у людей имеется возможность синтеза…

• Новый материал, графено-нанотрубочная пена, способен выдержать вес, в 3 тысяч раз превышающий его собственный

  Графен известен всем в большей части как первый двухмерный материал, полученный учеными. Но, его узкая плоская двухмерная структура именно и есть…