Ученые разработали материал, меняющий цвет под действием магнитного поля

Американские ученые, вдохновленные неоновыми тетра — аквариумными разноцветными рыбками, создали композитный материал, наностержни которого реагируют на смену положения силовых линий магнитного поля изменением угла отражения света. Так цвет композита становится иным. Статья, посвященная изобрению, вышла в ACS Nano.

Южноамериканские стайные рыбки тетра отличаются неоновой полоской-иридофором, которая тянется по бокам через все тело от глаза до жирового плавника. Полоса несет слои периодично расположенных крошечных светоотражающих пластинок, которые способны вызывать многослойные интерференционные явления. Для изменения цвета пластинки наклоняются, начиная отражать под новым углом, а значит, испуская свет другой длины волны.

«Мы с коллегами изготовили материал, который демонстрирует сходные с пластинками рыбок тетра свойства, — поясняет Жирен Луо, аспирант Университета Северной Каролины и ведущий автор публикации. — В частности, мы показали, что можем изменить его цвет при помощи магнитного поля, которое заставляет массив наностержней поворачиваться на определенный угол».

Композит составляют четыре слоя: кремниевая подложка покрыта полимером, несущим частицы оксида железа. Полимерный слой поддерживает ряды наностержней, чем напоминает кубик LEGO. Средний слой — взвесь оксида железа в водном растворе, что удерживает замыкающий слой полимера.

Рукотворный прототип иридофора способен отражать свет в диапазоне длин волн от 528 до 720 нм, то есть может изменять окраску с зеленого на желтый и красный цвета. А время отклика массива наностержней составляет порядка 0,3 секунды.

По словам Луо, следующая задача исследовательской группы заключается в тонкой настройке геометрии наностержней, с тем чтобы достичь чистоты цвета. Также в планы ученых входит разработка интегрированных электромагнитов, которые позволят более точно контролировать смену окраски».

Новый материал может найти применение в виде динамического камуфляжа, радужного дисплея, настраиваемых фотонных элементов и в других сферах.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.