Контролируемый искусственный материал

Научные работники из институтов Бристоля (Bristol University) и Торонто (University of Toronto), сделали контролируемый искусственный материал, характеристики которого похожи со свойствами опала.В природе, опалы должны своей ошеломляющей игрой света, чередованию тончайших слоёв из материалов с заметно прекрасным коэффициентом преломления, которые сформировывают наноструктуру, отлично отражающую свет определённой частоты.

Новейший материал — условно называемый "искусственный опал" — воссоздаёт эту же необыкновенность опала природного, но с одним главным различием: отражение лучей этим свежим составом можно произвольно регулировать, прикладывая небольшое напряжение.

Описание системы суперматериала смотрится так. Мириады кварцевых шариков диаметром 270 нанометров были высажены на тонкий электрод. Поверх всё тесно прикрыли полимером, удерживающим данные наносферы от смещения. Потом сферы растворили в кислоте, получив постоянно находящиеся микроскопические полости в полимере. Данные полости наполнили особым водянистым электролитом и всё запечатали.

Так как полимер и электролит имеют различные индексы преломления, материал ведёт себя относительно к свету, как опал. В начальном состоянии он — синий. Но когда к электродам прикладывается напряжение, характеристики материала изменяются — он краснеет.

Ребус скрывается в атомах железа в полимере. Им предоставляется возможность присутствовать в одной из 2-ух степеней окисления. Приложенное напряжение "откачивает" электроны из полимера, окисляя железо. В электролите ведь возникают негативные ионы. При всем этом полимер начинает впитывать жидкость и распухает. Поры же в полимере убавляются, и вся система начинает отражать иные длины волн.

По мере нарастания напряжения цвет структуры пробегает фактически весь заметный диапазон. Случается это лишь потому, что с ростом напряжения всё наибольшее и наибольшее количество атомов железа меняет своё состояние.

Существенно то, что напряжение требуется исключительно для изменения состояния мат-ла. Оставленный в одном из промежуточных положений синтетический опал будет без расходов энергии показывать тот цвет, на котором его застигла "остановка". Переход между крайними состояниями у искусственного опала занимает меньше секунды, что раскрывает возможности по построению необыкновенных дисплеев, подходящих для тех или иных своеобразных целей. Там, где высочайшая скорость смены изображений не нужна, зато практически нулевое потребление тока будет приветствоваться.

В этом плане свежий материал совпадает с электронной бумагой и электронными чернилами соответственно. Не лишним будет заметить, что, свою поразительную технологию англичане и канадцы окрестили P-Ink.