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研究小組創建各種各樣的應用的薄膜聚合物 Metamaterial

Published on October 11, 2012 at 6:24 AM

Rice 大學和麻省理工學院的 (MIT) 材料科學家創建了非常可能服務作為食物損壞的耗費小的傳感器或證券,在激光主導的系統的多頻帶的光學要素一部分的稀薄的顏色更改的影片和,既使一部分的大反差顯示。

一個光子的膠凝體被開發在 Rice 大學和麻省理工學院從長的聚合物分子自彙編。 (赊帳: 約瑟夫 Walish/MIT)

米材料科學家導致的新的工作 Ned 托馬斯結合聚合物到一唯一,自被彙編的 metamaterial 那,當顯示在離子在解決方法或在這個環境裡,根據離子的能力滲入親水 (水喜歡) 層改變膚色。

這個研究在納諾美國化學會的日記帳 ACS 上被發布了。

稱一個光子的膠凝體的微米厚實的材料,更稀釋劑比人髮,是很耗費小做那,托馬斯說, 「我們可能用大約一一百美元的此影片包括面積橄欖球場的範圍」。

但是為實際應用,更小的部分將執行。 「请假設您想要食物傳感器」,在 MIT 說托馬斯、威廉和米的喬治 R. 布朗 School 工程和材料學和工程的部門的前面的椅子的斯蒂芬妮病的教務長。 「如果它是於每被密封的程序包和環境在該程序包更改由於汙穢或老化或者暴露對溫度,檢查員看見傳感器更改從藍色對紅色和知道食物立即被損壞」。

特別是,當您需要查看很多他們時,這樣視覺提示是好,他說, 「。 并且您能讀有低科技的這些傳感器,與您自己的眼睛或分光光度表瀏覽事情」。

影片由 nanoscale 層疏水多苯乙烯和親水多做成 (2 乙烯基吡啶)。 在這個液體解決方法,聚合物分子散開,但是,當液體被應用於表面時,并且這種溶劑蒸發,嵌段共聚物分子自彙編到一個層型結構。

多苯乙烯分子一起聚集把水分子關在外面,而多 (2 乙烯基吡啶),簡稱 P2VP,表單其在多苯乙烯之間的自己的層。 在基體,層形成到透明棧交替的 「納諾薄煎餅」。 「自集合秀麗是它是同時的,立即形成所有的層」,托馬斯說。

研究員顯示了他們的影片在多種解決方法并且根據多少溶劑查找了不同的顏色由 P2VP 層佔去。 例如與沒有由 P2VP 容易地吸收的氯/氧化物/鐵解決方法,這部影片透明,托馬斯說。 「當我們採取時,请洗滌這部影片并且帶來與一個不同的離子的一個新的解決方法,顏色更改」。

研究員累進啟用一部清楚的影片對藍色 (與硫氰酸),對綠色 (碘),對黃色 (硝酸鹽),對桔子 (溴) 和終於對紅色 (氯)。 在每個案件,更改是可逆的。

托馬斯解釋 counterions 直接替換從解決方法的對 P2VP 擴展那些層并且創建光子的帶隙 -- 半導體的帶隙的光等同 -- 那允許在一個特定波長的顏色被反射。 「在該光子的帶隙的波長禁止繁殖」,他說,允許膠凝體調整起反應用特定方式。

「请想像您創建帶隙到處的一種固體,但是沿三維路徑,并且假設路徑是您能在此內製造否則光子的材料的一個狹窄地被定義的區域。 一旦您在該路徑放置光,禁止離開,因為它不可能輸入材料,由於帶隙。

「這叫鑄造光流」,他說。 「那些日子在 photonics,人們考慮光,好像它水。 即您在這些微小的管道能放置它。 您能在是非常鋒利的角落附近啟用光。 您能放置它您想要它的地方,保留它從您不想要它的地方。 光管道比以前容易,歸結於 photonics 和在光子的水晶,由於帶隙」。

來源: http://www.news.rice.edu

Last Update: 11. October 2012 07:40

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