Материалы портала «Научная Россия»

0 комментариев 627

Новые сенсоры с жидкими кристаллами легко меняют цвет

Новые сенсоры с жидкими кристаллами легко меняют цвет
Ученые из Притцкерской школы молекулярной инженерии в Чикагском университете (США) разработали тонкую полимерную пленку, заполненную каплями жидкого кристалла, которая меняет цвет, если ее растягивать или менять температуру.

Ученые из Притцкерской школы молекулярной инженерии в Чикагском университете (США) разработали тонкую полимерную пленку, заполненную каплями жидкого кристалла, которая меняет цвет, если ее растягивать или менять температуру. В будущем пленку можно будет использовать для «умных» покрытий, датчиков и даже носимой электроники, сообщает пресс-служба вуза. Описание разработки появилось в журнале Science Advances.

Создавая жидкокристаллический полимер, меняющий цвет, исследователи ориентировались на способность хамелеона менять цвет. В зависимости от температуры тела или настроения их нервная система заставляет ткани кожи, содержащие нанокристаллы, расширяться или сжиматься. Так нанокристаллы начинают по-другому отражать свет – и кожа рептилии превращается в радугу цветов.

Команда использовала хиральные жидкие кристаллы, у которых есть две зеркальные формы (как правая и левая рука). В их структуре есть закручивания, повороты и определенная асимметрия, которые придают этим кристаллам более интересные оптические характеристики.

Эти кристаллы могут также образовывать так называемые «кристаллы синей фазы», ​​которые обладают свойствами как жидкостей, так и кристаллов и в некоторых случаях могут пропускать или отражать видимый свет лучше, чем сами жидкие кристаллы.

Такие кристаллы можно растягивать и деформировать, чтобы получить широкий спектр цветов. Но растягивать или деформировать жидкость напрямую невозможно. Поэтому авторы работы поместили крошечные капли жидкого кристалла в полимерную пленку. Так они обнаружили гораздо больше различных фаз – молекулярных конфигураций кристаллов, – чем было известно ранее. Эти фазы дают разные цвета в зависимости от того, как пленка с кристаллами растягивается или деформируется, или когда ее нагревают или охлаждают.

Такую систему можно использовать, например, для измерения напряжения в крыльях самолета или для распознавания незначительных изменений температуры в помещении. Также можно создать ткань с жидкими кристаллами, которая меняет цвет в зависимости от нашей температуры или если мы согнем локоть.

Еще одно применение: сенсорной жидкокристаллической пленкой можно покрыть, например, смартфон. Если устройство деформировалось мы сможем увидеть место повреждения по измененному цвету пленки. Или если оно перегрелось – цвет просигнализирует.

[Фото: Oleg Lavrentovich, Liquid Crystal Institute, Kent State University / Pritzker School of Molecular Engineering at the University of Chicago]

Источник: pme.uchicago.edu

дисплеи жидкие кристаллы полимеры сенсоры умные устройства хиральность электроника

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.