Сенсоры с жидкими кристаллами, меняющими цвет

14.07.2020

Ученые из Притцкерской школы молекулярной инженерии в Чикагском университете (США) разработали тонкую полимерную пленку, заполненную каплями жидкого кристалла, которая меняет цвет, если ее растягивать или менять температуру. В будущем пленку можно будет использовать для "умных" покрытий, датчиков и даже носимой электроники.

Создавая жидкокристаллический полимер, меняющий цвет, исследователи ориентировались на способность хамелеона менять цвет. В зависимости от температуры тела или настроения их нервная система заставляет ткани кожи, содержащие нанокристаллы, расширяться или сжиматься. Так нанокристаллы начинают по-другому отражать свет - и кожа рептилии превращается в радугу цветов.

Команда использовала хиральные жидкие кристаллы, у которых есть две зеркальные формы (как правая и левая рука). В их структуре есть закручивания, повороты и определенная асимметрия, которые придают этим кристаллам более интересные оптические характеристики.

Эти кристаллы могут также образовывать так называемые "кристаллы синей фазы", которые обладают свойствами как жидкостей, так и кристаллов и в некоторых случаях могут пропускать или отражать видимый свет лучше, чем сами жидкие кристаллы.

Такие кристаллы можно растягивать и деформировать, чтобы получить широкий спектр цветов. Но растягивать или деформировать жидкость напрямую невозможно. Поэтому авторы работы поместили крошечные капли жидкого кристалла в полимерную пленку. Так они обнаружили гораздо больше различных фаз - молекулярных конфигураций кристаллов, - чем было известно ранее. Эти фазы дают разные цвета в зависимости от того, как пленка с кристаллами растягивается или деформируется, или когда ее нагревают или охлаждают.

Такую систему можно использовать, например, для измерения напряжения в крыльях самолета или для распознавания незначительных изменений температуры в помещении. Также можно создать ткань с жидкими кристаллами, которая меняет цвет в зависимости от нашей температуры или если например, согнуть локоть.

<< Назад: Микроводоросли - источник Омега-3 15.07.2020

>> Вперед: Сидячая работа укрепляет умственные способности 14.07.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Носимый ультразвуковой пластырь UPatch для мониторинга беременности 19.06.2026

Беременность - один из самых ответственных периодов в жизни женщины, когда выявление любых отклонений может сыграть решающую роль в здоровье матери и ребенка. Современные методы мониторинга, такие как периодическое ультразвуковое исследование и кардиотокография, имеют серьезные ограничения: они дают лишь кратковременные снимки состояния и часто сопровождаются ложными тревогами. Ученые предложили инновационное решение в виде носимого ультразвукового пластыря, который способен вести непрерывное наблюдение за плодом прямо в утробе матери. Эта технология, получившая название UPatch, открывает новые возможности для раннего обнаружения осложнений и более полного понимания развития ребенка. Разработка UPatch представляет собой первый в своем роде мягкий носимый ультразвуковой датчик, способный в реальном времени фиксировать анатомические структуры плода, кровоток в сосудах и работу пуповины. Устройство компенсирует движения плода и слабые сигналы из глубоких тканей благодаря специальным ал ...>>

Планшет-бумбокс Lenovo Tab Plus Gen 2 18.06.2026

Компания Lenovo представила Tab Plus Gen 2 - обновленную версию популярной модели 2024 года. Новинка получила более крупный дисплей, усиленную аудиосистему и современное программное обеспечение, что делает ее привлекательным выбором для тех, кто любит смотреть видео, слушать музыку и работать в мобильном формате. Устройство сочетает в себе возможности планшета и портативной колонки, подчеркивая акцент на развлечениях. Одним из главных улучшений стал экран, диагональ которого выросла с 11,5 до 12,1 дюйма. Это LCD-панель с высоким разрешением 2560 х 1600 пикселей (2,5K), частотой обновления 120 Гц, поддержкой Dolby Vision и HDR10. В режиме высокой яркости дисплей способен достигать 800 нит, что обеспечивает комфортное восприятие контента даже в хорошо освещенных помещениях. Благодаря этим характеристикам изображение становится более детализированным и плавным. Особое внимание производитель уделил звуку. Аудиосистема планшета теперь включает девять динамиков JBL с поддержкой Dolby A ...>>

Случайная новость из Архива Охлаждение крыльев бабочек 23.02.2020 Чтобы взлететь, бабочке нужно в прямом смысле разогреться: если мышцы у нее будут недостаточно теплыми, они просто не смогут сокращаться с той скоростью, которая нужна для полета. Поэтому, если бабочка слишком сильно остыла - например, после холодной ночи - она выползает на солнце и греется. Но ведь греются у нее не только грудные мышцы, но и все тело, и крылья тоже, причем крылья нагреваются быстрее мышц. И может получиться так, что к тому времени, когда мышцы будут готовы взлететь, как надо, крылья окажутся перегретыми. Хотя крылья бабочек кажутся нам неживыми - в том же смысле, в каком неживыми являются птичьи перья или наши ногти - в них все-таки есть участки живой ткани: это сосуды, пронизывающие крыло, по которым течет гемолимфа (аналог крови у насекомых), и так называемые андроконии - группы специализированных чешуек, которые испаряют феромоны. Перегрев для живых зон крыла был бы некстати. Но у бабочек есть некоторые хитрости, которые позволяют охладить перегретое крыло. Исследователи из Колумбийского университета вместе с коллегами из других научных центров разработали специальный метод, с помощью которого можно было оценить теплоизлучение в разных точках крыла бабочки (обычная инфракрасная камера здесь не подходила - она не могла даже отличить теплоизлучение крыла от теплоизлучения фона). Новый метод опробовали на бабочках 50 видов, и оказалось, что живые зоны крыльев у них покрыты особыми трубчатыми наноструктурами, которые служат как бы радиатором; кроме того, и сосуды, и пахучие участки несут более толстый слой хитина, который тоже помогает рассеивать тепло. У некоторых бабочек обнаружилась еще и добавочная система охлаждения: так, у самцов голубянок Satyrium caryaevorus и Parrhasius m-album в крыльях есть сосудистая структура, которая прокачивает кровь через пахучие органы - эти сосуды сокращаются несколько десятков раз в минуту. Такое псевдосердце в крыльях делает их тяжелее, но бабочки, видимо, готовы смириться с дополнительной тяжестью в крыле, лишь бы не дать ему перегреться и не дать испортиться собственному источнику феромонов.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026