Гибкая кремниевая мембрана, меняющая цвет при растяжении

22.12.2025

Исследователи Амстердамского университета продемонстрировали уникальный метаматериал, способный изменять цвет под воздействием механического растяжения. В основе этой технологии лежит структурный цвет - явление, при котором окраска определяется геометрией микроструктур, а не пигментами.

Команда ученых во главе с Фриком ван Горпом преобразовала кремний в тонкую сетку с определенным узором, что позволило создать одновременно гибкий и функциональный материал. При растяжении отдельные элементы структуры поворачиваются, меняя способ отражения света: материал плавно изменяет оттенок от зеленого до красного, создавая эффект "живого" цвета.

Один из первых вызовов заключался в хрупкости кремния. Отказавшись от подложки, исследователи получили тонкую гибкую мембрану, способную выдерживать деформацию. Йорик ван де Гроп подчеркнул, что ключевой особенностью разработки является многофункциональность структуры. Она объединяет свойства механических метаматериалов с возможностями оптических метаповерхностей, обеспечивая управляемое резонансное рассеяние света.

Мембрана выполнена по принципам киригами, что позволяет регулировать цвет без использования химических красителей. На наноуровне структурные смещения создают новые оптические свойства, и движение материала заменяет химические изменения. Такой подход открывает перспективу создания адаптивных оптических элементов, способных реагировать на внешние механические сигналы.

В отличие от традиционных систем, где изменение цвета связано с химией, здесь изменение оптических характеристик полностью управляется механикой. Это делает материал легким, долговечным и экологичным, а также расширяет возможности его применения в гибкой электронике и сенсорных устройствах.

Сейчас исследователи фокусируются на переносе концепции в прототипы. Производство гибких метаповерхностей ведется в чистых комнатах AMOLF, что обеспечивает контроль над микроструктурами и высокое качество изделий.

Ожидается, что технология найдет применение в настраиваемых покрытиях, оптических сенсорах и легких устройствах, которые могут визуально сигнализировать о механических воздействиях. Такой материал способен не только менять цвет, но и выполнять функции индикатора деформации или нагрузки.

<< Назад: Термопаста Arctic MX-7 23.12.2025

>> Вперед: Смартфон Oppo Reno 15c 22.12.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Скука - двигатель перемен 09.03.2026

Современная жизнь редко оставляет человеку время на простое ощущение скуки. С развитием цифровых технологий и постоянным доступом к социальным сетям мы стремимся мгновенно развлекать себя, избегая пауз, когда ум может быть свободен от внешних раздражителей. Между тем, новое исследование показывает, что скука выполняет важную роль в психическом здоровье и может стимулировать личностное развитие. Часто скука воспринимается как негативное состояние, которое хочется немедленно устранить. Однако психологи отмечают, что именно моменты, когда человеку становится по-настоящему скучно, могут побудить к поиску нового хобби, пересмотру жизненных приоритетов или появлению свежих идей. Это состояние открывает пространство для саморефлексии и внутреннего роста. Исследователи из Университета Бата и Тринити-колледжа показали, что привычка уходить в социальные сети в моменты скуки мешает человеку достигать "максимальной скуки". В результате стимулируется лишь поверхностное отвлечение, которое не ...>>

Наушники Soundcore Space 2 09.03.2026

Современные пользователи все чаще ищут универсальные наушники, способные сочетать высокое качество звука, комфорт при длительном ношении и длительное время автономной работы. На выставке MWC 2026 компания Anker представила новую модель полноразмерных беспроводных наушников Soundcore Space 2, которая нацелена как на повседневное использование, так и на путешествия, предлагая обновленный дизайн и расширенные технические возможности по сравнению с предыдущей версией. Новинка получила более плавные линии чаш и легкий корпус весом 261 грамм, что обеспечивает комфорт даже при длительном прослушивании музыки. Для улучшения посадки и удобства производитель использовал мягкую пену с эффектом памяти, а эргономика наушников была протестирована на более чем 2000 профилях головы, что позволило достичь оптимального прилегания для большинства пользователей. Soundcore Space 2 будут доступны в трех цветовых вариантах: кремовый белый (Cream White), угольно-черный (Jet Black) и шалфейно-зеленый (Sa ...>>

Ритм сердца влияет на восприятие и чувства 08.03.2026

Связь между сердцем и мозгом выходит далеко за пределы привычного представления о том, что сердце просто качает кровь. Новые исследования показывают, что сердечный ритм способен прямо влиять на восприятие внешнего мира и на эмоциональное состояние человека, открывая уникальный диалог между физиологией и сознанием. Работа сердца делится на две основные фазы: систолу и диастолу. Во время систолы сердечная мышца сокращается и выталкивает кровь в сосуды, а при диастоле сердце расслабляется, позволяя крови вернуться внутрь. Хотя мозг не управляет каждой конкретной фазой сокращений, он регулирует частоту сердечных сокращений в зависимости от состояния организма: в стрессовой ситуации пульс учащается, а в спокойном состоянии снижается. Однако взаимодействие между сердцем и мозгом двустороннее: мозг реагирует на сигналы от сердца так же, как сердце откликается на команды мозга. Международная группа исследователей проанализировала мозговую активность в зависимости от сердечного цикла. Они ...>>

Молекулы ДНК как новые носители данных 08.03.2026

С ростом объемов цифровой информации ученые ищут новые методы хранения данных, способные сочетать высокую плотность, долговечность и энергоэффективность. Одним из самых перспективных направлений становится использование молекул ДНК - естественного носителя генетической информации, который способен сохранять данные в течение тысяч лет при подходящих условиях. Недавние исследования показывают, что ДНК может стать не только архивом, но и полноценным перезаписываемым носителем информации. Исследователи из Университета Миссури создали систему, позволяющую записывать, стирать и повторно записывать данные в молекулах ДНК. Ранее ДНК использовалась в основном для долговременного архивирования информации, что делало носитель одноразовым. Новый подход превращает молекулярный носитель в полноценный цифровой накопитель с возможностью редактирования содержимого. Принцип работы устройства основан на естественном "языке" ДНК: в отличие от обычных компьютеров, где данные кодируются последовательн ...>>

Получение кислорода из лунного грунта 07.03.2026

Освоение Луны требует решения множества задач, связанных с обеспечением жизнедеятельности и функционированием оборудования в условиях ограниченных ресурсов. Одной из ключевых проблем является доставка кислорода с Земли, что значительно увеличивает стоимость и сложность космических миссий. Новые технологии позволяют получать кислород непосредственно на поверхности Луны, открывая путь к автономным и долговременным экспедициям. В центре исследований NASA находится метод извлечения кислорода из лунного реголита - рыхлого слоя измельченных пород, покрывающего поверхность спутника. Реголит содержит значительное количество окислов, включая окись железа и диоксид кремния, которые являются потенциальным источником кислорода. По оценкам специалистов, до 40% массы реголита приходится на химически связанный кислород. Ключевым элементом технологии является электролиз расплавленного реголита. Процесс предполагает пропускание электрического тока через сильно нагретый материал, что приводит к вы ...>>

Случайная новость из Архива Металлическая пена - теплоизолятор 21.03.2022 Ученые из Университета штата Северной Каролины (США) разработали легкую металлическую пену, которая способна изолировать тепло более эффективно, чем обычные металлы и сплавы. Композитная металлическая пена состоит из встроенных в металлическую матрицу полых сфер из углеродистой или нержавеющей стали, либо титана. Эффективно блокировать тепло такой пене позволяет наличие воздушных карманов, поскольку тепло по воздуху распространяется медленнее, чем по металлу. Изготавливать композитную пену американцы научились двумя способами. Первая технология основана на литье материалов с низкой температурой плавления (алюминия) вокруг полых металлических сфер из материалов с высокой температурой плавления (стали). Вторая технология основана на спекании металлического порошка вокруг готовых полых сфер. В ходе испытаний образцы пены размером 6 х 6 сантиметров и толщиной около 1,8 сантиметра на протяжении получаса подвергали воздействию огня и замеряли, сколько времени потребуется, чтобы тепло достигло противоположного края. Выяснилось, что кусок нержавеющей стали нагревается до 800 C за 4 минуты, а вот аналогичный по размеру образец металлической пены держит тепло вдвое дольше - 8 минут. Композитная металлическая пена может использоваться для хранения и транспортировки материалов, чувствительных к изменению температуры, взрывоопасных веществ и радиоактивных материалов.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026