Учёные создали уникальный фотохромный материал

Новый фотохромный материал мгновенно меняет цвет под воздействием ультрафиолетового света как в твёрдом виде, так и в растворе (фото ACS).

Проблема всех материалов, меняющих цвет под воздействием света, в том, что они либо слишком медлительны, либо недолговечны. Но недавно Дзиро Абэ (Jiro Abe) и его коллегам из университета Аояма Гакуин (Aoyama Gakuin University) удалось создать вещество с уникальным сочетанием обоих параметров.

Абэ и его научная группа изучали свойства материалов, являющихся производными органического вещества гексаарилбиимидазола (hexaarylbiimidazole – HABI).

В обычном состоянии HABI прозрачен, но стоит осветить его ультрафиолетом, как вещество окрашивается в тёмно-синий цвет. Изменение окраски обычно занимает несколько десятков секунд.

Изучив строение молекул гексаарилбиимидазола, японские химики решили поэкспериментировать с этим материалом. В результате они смогли в тысячи раз сократить время, необходимое на цветовой переход.

Для этого они добавили к HABI нафталин (naphthalene), а чуть позже и циклофаны (cyclophane). Первый ускорил изменение окраски до 180, вторые – до 30 миллисекунд. А это в тысячи раз быстрее, чем у обычных фотохромных материалов.

Таким образом, учёным удалось добиться «исчезновения» цвета сразу после выключения света (по крайней мере, так это выглядит для глаза человека).

Замечательно в этом открытии ещё и то, что изменение цвета модифицированного HABI может происходить много раз без деградации материала. В своей статье, опубликованной в Journal of the American Chemical Society, химики говорят о тысячах циклов.

Под воздействием света рвётся одна из связей, и молекулы перестраиваются почти мгновенно, в результате меняется окраска всего вещества (иллюстрация ACS).

Применение новинки обширно: от новых очков-хамелеонов до оптических систем хранения данных. Кроме того, биологи уже долгое время пытаются создать материал, способный под воздействием света «переключаться» и в нужном месте высвобождать лекарства (а для точности очень важна скорость перехода).

Узнайте также о синтетическом опале и жидкости, которая меняет цвет под воздействием магнитов (ну очень красочное зрелище!). И познакомьтесь с очками, в которых пользователь произвольно может менять цветовой оттенок и степень затемнения нажатием кнопки.

А ещё мы рассказывали, для чего на самом деле меняют цвет хамелеоны, как птицы повлияли на смену цвета крабов и что такое фотохромная шерсть.



Японцы создали ходячий гель

29 апреля 2009

Впервые созданы пятиугольные кристаллы льда

7 апреля 2009

Получена совершенно новая форма мезопористого кремния

6 апреля 2009

Новый материал показал рекордную площадь поверхности

10 марта 2009

Открыты материалы рекордной твёрдости

13 февраля 2009