研究小组创建各种各样的应用的薄膜聚合物 Metamaterial

Published on October 11, 2012 at 6:24 AM

Rice 大学和麻省理工学院的 (MIT) 材料科学家创建了非常可能服务作为食物损坏的耗费小的传感器或证券,在激光主导的系统的多频带的光学要素一部分的稀薄的颜色更改的影片和,既使一部分的大反差显示。

一个光子的胶凝体被开发在 Rice 大学和麻省理工学院从长的聚合物分子自汇编。 (赊帐: 约瑟夫 Walish/MIT)

米材料科学家导致的新的工作 Ned 托马斯结合聚合物到一唯一,自被汇编的 metamaterial 那,当显示在离子在解决方法或在这个环境里,根据离子的能力渗入亲水 (水喜欢) 层改变肤色。

这个研究在纳诺美国化学会的日记帐 ACS 上被发布了。

称一个光子的胶凝体的微米厚实的材料,更稀释剂比人发,是很耗费小做那,托马斯说, “我们可能用大约一一百美元的此影片包括面积橄榄球场的范围”。

但是为实际应用,更小的部分将执行。 “请假设您想要食物传感器”,在 MIT 说托马斯、威廉和米的乔治 R. 布朗 School 工程和材料学和工程的部门的前面的椅子的斯蒂芬妮病的教务长。 “如果它是于每被密封的程序包和环境在该程序包更改由于污秽或老化或者暴露对温度,检查员看见传感器更改从蓝色对红色和知道食物立即被损坏”。

特别是,当您需要查看很多他们时,这样视觉提示是好,他说, “。 并且您能读有低科技的这些传感器,与您自己的眼睛或分光光度表浏览事情”。

影片由 nanoscale 层疏水多苯乙烯和亲水多做成 (2 乙烯基吡啶)。 在这个液体解决方法,聚合物分子散开,但是,当液体被应用于表面时,并且这种溶剂蒸发,嵌段共聚物分子自汇编到一个层型结构。

多苯乙烯分子一起聚集把水分子关在外面,而多 (2 乙烯基吡啶),简称 P2VP,表单其在多苯乙烯之间的自己的层。 在基体,层形成到透明栈交替的 “纳诺薄煎饼”。 “自集合秀丽是它是同时的,立即形成所有的层”,托马斯说。

研究员显示了他们的影片在多种解决方法并且根据多少溶剂查找了不同的颜色由 P2VP 层占去。 例如与没有由 P2VP 容易地吸收的氯/氧化物/铁解决方法,这部影片透明,托马斯说。 “当我们采取时,请洗涤这部影片并且带来与一个不同的离子的一个新的解决方法,颜色更改”。

研究员累进启用一部清楚的影片对蓝色 (与硫氰酸),对绿色 (碘),对黄色 (硝酸盐),对桔子 (溴) 和终于对红色 (氯)。 在每个案件,更改是可逆的。

托马斯解释 counterions 直接替换从解决方法的对 P2VP 扩展那些层并且创建光子的带隙 -- 半导体的带隙的光等同 -- 那允许在一个特定波长的颜色被反射。 “在该光子的带隙的波长禁止繁殖”,他说,允许胶凝体调整起反应用特定方式。

“请想象您创建带隙到处的一种固体,但是沿三维路径,并且假设路径是您能在此内制造否则光子的材料的一个狭窄地被定义的区域。 一旦您在该路径放置光,禁止离开,因为它不可能输入材料,由于带隙。

“这叫铸造光流”,他说。 “那些日子在 photonics,人们考虑光,好象它水。 即您在这些微小的管道能放置它。 您能在是非常锋利的角落附近启用光。 您能放置它您想要它的地方,保留它从您不想要它的地方。 光管道比以前容易,归结于 photonics 和在光子的水晶,由于带隙”。

来源: http://www.news.rice.edu

Last Update: 11. October 2012 07:39

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