2020年7月13日
变色龙变色能力闻名。根据他们的体温或情绪,神经系统将皮肤组织包含纳米晶体扩展或收缩,改变纳米晶体反射光线和爬行动物的皮肤彩虹的颜色。
灵感来自这一点,科学家普利兹克分子工程学院(中外)芝加哥大学已经开发出一种弹性和应变液晶产生不同的颜色。
通过创建一个薄膜聚合物填充液晶微滴,然后操纵它,他们已经确定了一条会变颜色的基础传感系统,可以用于智能涂料、传感器、甚至可穿戴电子产品。
领导的研究,胡安·德·巴勃罗,刘家族分子工程学教授,发表在《华尔街日报》7月10日欧洲杯线上买球科学的进步。
使用薄膜拉伸液体
液晶,表现出不同的分子取向,已经许多显示技术的基础。但de巴勃罗和他的团队感兴趣的手性液晶,曲折和一定的不对称“偏手性”——像右利或左撇子,让他们有更多的有趣的光学行为。
这些晶体也可以形成所谓的“蓝水晶阶段,”液体和晶体的性质和在某些情况下可以传输或反射可见光比液晶本身。
研究人员知道这些晶体可能操纵产生广泛的光学效果如果拉伸或紧张,但他们也知道这是不可能的或直接菌株液体。相反,他们把小液晶微滴到聚合物薄膜。
“这样我们可以封装手性液晶和变形非常具体,高度控制方面,“de Pablo说。”,让你了解他们可以有属性和行为他们展览。”
建立温度和应变传感器
通过这种方法,研究人员发现更多的不同阶段——晶体的分子构型比。这些阶段产生不同的颜色取决于他们是如何拉伸或紧张,甚至当他们经历温度变化。
“现在这种可能性是真的开放的想象力,”de Pablo说。“想象在纺织中使用这些晶体颜色根据你的温度变化,或更改颜色你弯曲手肘的地方。”
这样一个系统也可以用来测量飞机机翼的压力,例如,或辨别分钟温度变化或系统在一个房间。
颜色的变化提供了一个绝妙的方法来测量远程的东西,不需要任何形式的接触,德帕说。
“你可以看看你的设备的颜色和知道应变材料或设备,根据需要采取纠正措施,”他说。“例如,如果一个结构是压力太大了,你可以马上看到颜色变化并关闭来修复它。如果病人或一个运动员放置太多的压力压在一个特定的身体部位移动,他们可以穿面料来衡量,然后试着改正它。”
尽管研究者操纵了材料与应变和温度,也有可能影响到他们与电压、磁场,和声学领域,欧洲杯足球竞彩他说,这可能导致新型电子设备由这些晶体。
“现在我们已经基本科学了解这些材料的行为,我们可以应用不同的技术,”欧洲杯线上买球欧洲杯足球竞彩de Pablo说。
作者还包括Monirosadat Sadati和纳德塔Qazvini南卡罗莱纳大学的;博士后研究人员Jose a Martinez-Gonzalez和鲁伊·张;研究生你们周;女校友Khia Kurtenbach;研究科学家小李;埃姆雷Bukusoglu中东技术大学;康奈尔大学的尼古拉斯·l·阿伯特;和胡安-帕布鲁Hernandez-Ortiz所de哥伦比亚。
引用:“扩展的和扁手性液晶球状体。”Sadati et al,欧洲杯线上买球科学的进步。DOI: 10.1126 / sciadv.aba6728
资金:能源部、国家科学基金会欧洲杯线上买球
来源:https://pme.uchicago.edu/