Плёнка из глины и красителя для будущих дисплеев

Плёнка из глины и красителя для будущих дисплеев

Исследователи Токийского столичного университета вместе с коллегами других лабораторий Японии изобрели прозрачную гибридную пленку. Казалось бы, обычная плёнка, но продукт имеет свои особенности. Новая плёнка сочетает природные глинистые минералы с красителем, способным менять цвет по уровню влажности окружающей среды. При этом изменение цвета не приводит к разрушению химических связей. По сути, японскими учёными создан новый механизм легко обратимого долговременного процесса на основе экологически чистых материалов. Этот механизм применим к датчикам окружающей среды и современным конструкциям дисплеев.

Стратегия создания гибридных структур

Сочетание красителей и обширного спектра природных минералов, подобных клатратам и цеолитам, рассматривается широко применяемой многообещающей стратегией создания гибридных материалов.

Такие гибриды могут взаимодействовать со светом или «хромовыми» материалами. Физическая структура гибридов претендует на ключевую роль. Её крошечные нанометровые резонаторы вмещают светочувствительные молекулы.

Эти молекулы ведут себя несколько иначе, чем в условиях свободного погружения в раствор, предназначенный для потенциальных светоизлучающих устройств.

Пример — полученная плёнка на базе экологически чистого глинистого минерала в паре с красителем — порфирином магния, который меняет цвет в ответ на изменения влажности.

Что делает эту технологию особенной — это механизм, благодаря которому достигаются свойства изменяемости. Глины имеют слоистую структуру. Между слоями существуют прослойки нанометрового размера.

Японцы умудрились внедрить порфирин магния в область этих прослоек без агрегации, что видится явным технологическим прорывом. Когда слои глины меняют размерность в ответ на влияние влажности, содержание порфирина магния также меняется.

Более конкретно: электроны, окружающие молекулу красителя, выстраиваются в линию с определенными химическими группами глины. Молекулы, особенно те, что хорошо взаимодействуют с лучами света, резко изменяют свой цвет.

Особенности новой гибридной плёнки

Следует обратить внимание: никакие химические связи не задействованы и не предполагаются для процесса. Этот фактор делает плёнку применимой для повторного переключения с малым риском разрушения структуры.

Плёнка отличается не только прочностью. Как глина, так и краситель выступают естественными материалами. Это означает снижение затрат, повышение безопасности и улучшенную совместимость с окружающей средой.

Японские специалисты надеются применить плёнку и новый механизм для усиления чувствительности датчиков светоизлучающих устройств.


На основе материалов: Tokyo Metropolitan University