Обсуждаем на форуме
Электро-хамелеон
Новый материал даст фору любому хамелеону – под действием тока он быстро меняет свой цвет, принимая любой оттенок видимого спектра.
Для получения этого материала ученые начали, нанося кремниевые структуры размерами около 280 нм в поперечнике, слой за слоем, на плоский электрод-подложку. На поверхность такого «бутерброда» наносился полимер, который, застывая, замыкал его в сферу, удерживая слои вместе. Затем сферы были смыты кислотным раствором, чтобы избавиться от заполненных воздухом пустот внутри них, и эти пустоты заполнялись жидким проводящим раствором электролита. Наконец, вся структура крепилась клейким материалом.
Получается как раз нечто вроде опала: электролит и кремниевые слои имеют разные показатели преломления. В «нормальном» состоянии их повторяющиеся слои отражают только синий свет, однако при приложении все большего напряжения расстояние между слоями меняется последовательно через разные оттенки видимого спектра вплоть до красного.
«Вся хитрость в полимере, - поясняет Ян Маннерс, - он содержит атомы железа, которое может находиться в двух валентных состояниях: +2 и +3». Соответственно, когда ток проходит через материал, электроны от железа понемногу переходят в электролит, частицы полимера приобретают слабый положительный заряд, и отрицательные ионы из раствора электролита переходят в частицы полимера, заполненные электролитом поры «стягиваются», меняя размер и, соответственно, оптические свойства всей слоистой структуры. «Чем сильнее поданный ток, тем сильнее мы окисляем железо, тем больше сжимаются поры», - говорит ученый.
