ForskningLaget Skapar Filmar Thin Polymern Metamaterial för Omväxlande Applikationer

Published on October 11, 2012 at 6:24 AM

Materialforskare på RiceUniversitetar och Massachusettset Institute of Technology (MIT) har skapat mycket tunt färga-ändra filmar som kan serven som del av billiga avkännare för matspoilage eller säkerhet, multiband optiska beståndsdelar i laser-drivande system och även som del av kick-kontrast skärmar.

En photonic gel som framkallas på RiceUniversitetar och Massachusettset Institute of Technology, själv-monterar från långa polymermolekylar. (kreditera: Joseph Walish/MIT)

New York ledde vid för Ned Thomas för Ricematerialforskare polymrer sammanslutningar in i ett unikt själv-församlat metamaterial det, när den är utsatt till joner i en lösning, eller i miljön, färgar ändringar beroende av jonernas kapacitet att infiltrera de hydrophilic (bevattna-älska) lagrarna.

Forskningen publicerades i Amerikanen som Kemiskt Samhälle förar journal över Nano ACS.

Dettjocka materiellt kallade en photonic gel, är avlägsen thinner än ett människahår, så billig att göra det, sade Thomas, ”kunde Vi täcka ett område som storleksanpassa av en fotboll sätter in med denna filmar för omkring hundra dollar.”,

Men för praktiskapplikationer, mycket mindre lappar skulle gör. ”Anta att du önskar en matavkännare,”, sade Thomas, Williamen och Stephanie den Sjuka Dekanen av Rices George R. Bryna Skola av att Iscensätta och den tidigare stolen av Avdelningen av MaterialVetenskap och att Iscensätta på MIT. ”Om den är inre förseglad paketerar och, miljön paketerar däri ändringar på grund av förorening eller att åldras eller exponering till temperaturen, ser en skulle inspektör  att avkännareändring från blått till rött och vet att omgående maten spolieras.”,

Sådan visuellt hjälpmedelstickrepliker är bra, honom sade, ”, när speciellt du behöver att se en radda dem. Och du kan läsa dessa avkännare med låg tech, endera med ditt eget synar eller en spectrophotometer för att avläsa saker.”,

Filmar göras av nanoscalelagrar av hydrophobic polystyren och hydrophilic poly (pyridine 2-vinyl). I vätskelösningen spridas ut polymermolekylarna, men, när flytanden appliceras till en ytbehandla, och vätskan avdunstar, kvartercopolymermolekylarna själv-monterar in i ett i lagert strukturerar.

Polystyrenmolekylarna klampar tillsammans uppehället bevattnar molekylar ut, fördriver det poly (pyridine 2-vinyl), P2VP för kort stavelse, bildar dess egna lagrar mellan polystyrenen. På en substrate bildar lagrarna in i en genomskinlig bunt av att växla ”nano-pannkakor.”, ”Är skönheten av själv-enheten, att den är samtidig, alla lagrar som strax bildar,”, sade Thomas.

Det utsatta deras för forskare filmar till olika lösningar och grundar olikt färgar beroende av, hur mycket vätskan togs upp av P2VP-lagrarna. Till exempel med en klor/en oxid/stryka lösningen, som inte absorberas klart av P2VPEN, är filma genomskinlig, sade Thomas. Att ut, tvätta filma och komma med i en ny lösning med en olik jon, ”När vi tar ändrar färga.”,

Forskarna vände progressively ett klart filmar för att slösa (med thiocyanate), för att göra grön (jod), för att gulna (nitrat), till apelsinen (bromine) och slutligen till rött (klor). I varje fall var ändringarna vändbara.

Thomas förklarade att riktautbytet av counterions från lösningen till P2VPEN utvidgar de lagrar och skapar ett photonic musikbandmellanrum -- den ljusa motsvarigheten av ett semiconducting musikbandmellanrum -- det låter färgar i en specifik våglängd som ska reflekteras. ”Förbjudas det photonic musikbandmellanrummet för våglängder däri för att fortplanta,”, sade han, som låter gelsna trimmas för att reagera i specifik väg.

”Föreställ heltäckande, som du skapar i ett musikbandmellanrum överallt, men längs en 3-D bana och låt oss något att säga att banan är en smalt definierad region som du kan fabricera inom detta annars photonic materiellt. När du sätter lätt däri banan, förbjudas det för att lämna, därför att det inte kan skriva in det materiellt, tack vare musikbandmellanrummet.

”Kallas Detta att gjuta flödet av ljust,”, sade han. ”Är Dessa dagar i photonics, folk tänkande om ljust som, fast det var bevattnar. Det är, dig kan sätta det i dessa mycket lilla leda i rör. Du kan vända lätt runt om tränga någon som är mycket kor. Du kan sätta den, var du önskar den, uppehälle det från var du inte önskar det. Rörmokerit av ljust har varit mycket lättare än i förflutnan, tack vare photonics och i photonic kristaller, tack vare musikbandmellanrum.”,

Källa: http://www.news.rice.edu

Last Update: 11. October 2012 07:44

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit