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:

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

Случайная новость из Архива Синтезирован новый тип антибиотика для борьбы с супербактериями 25.03.2018 Борьба ученых против супервирусов и супербактерий продолжается - сегодня был произведен еще один значительный прорыв в этой области, предоставив специалистам множество пищи для размышления и множество материалов для изучения. Дело в том, что талантливая команда микробиологов из Университета Линкольн, Великобритания, сумела синтезировать новый тип антибиотика, способного эффективно бороться с супербактериями, будучи внедренным в качестве основы для противовирусных препаратов современного класса. Предварительные результаты, полученные специалистами, не могут не удивлять, так как им удалось победить одну такую супербактерию в подопытных мышах. Данный антибиотик в своей сути является химически измеренной "версией" натурального антибиотика под названием теиксобластина, обнаруженного американскими исследователями в 2015 году - известно, что его свойства позволяют ему эффективно бороться с такими вирусами как MRSA и VRE. Специалисты из Университета Линкольн сумели синтезировать более простую форму этого натурального антибиотика, поработав с изменением расположения ключевых аминокислот в его структуре - таким образом, им удалось получить сразу несколько штаммов данного антибиотика. Далее их коллеги из сингапурского Института Исследования Глаза использовали один из штаммов для попытки лечения некоторой супербактерии в подопытных крысах - и им это успешно удалось. Но помимо своей основной функции лечения и устранения супербактерии, данный измененный антибиотик также существенно позволяет предотвратить дальнейший рост подобных бактерий, создавая особую среду в организме человека.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025