Розумні кристали деформуються під дією світла

Японські дослідники отримали органічні кристали, які здатні змінювати форму при освітленні ультрафіолетом і повертатися в початковий стан під дією видимого світла. Вони показали, що кристали здатні витримати більше 100 таких циклів без руйнування. Такі матеріали можуть застосовуватися в пристроях, керованих світлом.

Спочатку вчені експериментували з прямокутними зразками, змушуючи їх змінювати форму. Потім вони створили кристали у вигляді паличок, які могли згинатися і випрямлятися у відповідь на світловий вплив. Причому така паличка може маніпулювати золотий мікрочастинок, чия вага в 90 разів більше.

В середині 1980-х професор Masahiro Irie з Kyushu University (Фукуока, Японія) придумав органічні молекули, які змінюють колір під дією світла. Вивчаючи монокристали, зібрані з цих молекул, його група виявила, що вони при цьому змінюють і форму.

Відомо, що деякі полімери та скла можуть змінювати форму під дією світла. Однак на кристалах цей ефект спостерігався вперше. Завдяки впорядкованої структури такі матеріали можуть виявитися дуже корисними для ряду додатків. Основною перевагою є той факт, що зміна розмірів завжди одне і те ж при заданих умовах - довжині хвилі світла і його інтенсивності, тобто зміни розмірів можна дуже точно контролювати.

Наприклад, такі кристали можуть бути інтегровані в рідинні мікрочіпи. Там вони можуть застосовуватися для видавлювання малих кількостей рідин або регулювати ширину микроканалов. До сих пір такий контроль здійснювався за допомогою електрики, тепла або тиску, що створюються зовнішніми пристроями. Використання світла може виявитися набагато зручніше, тому що не вимагає виготовлення спеціальних електродів і інших нетривіальних елементів.

Кристали з контрольованою формою могли б також знайти застосування в оптоволоконних перемикачах нового покоління. У таких системах доцільно використання мікродзеркал, які могли б переміщатися під дією світлочутливих кристалів.

Кристали мають і інші переваги в порівнянні зі склом і полімерами, тому що вони відгукуються на світло набагато швидше і зазнають більш значних змін. Перемикання прямокутного кристала здійснюється за 25 мікросекунд, а деформація досягає 7%. Для стекол зміна довжини не перевищує 2%, а полімери хоча і можуть деформуватися більш, ніж на 100%, роблять це дуже повільно.

Тепер команда дослідників працює над збільшенням робочих циклів, а також пробує отримати кристали з різними деформаційними відгуками.

Досвід навчання в області нанотехнологічного технопідприємництво

У цьому опитуванні ми просимо поділитися досвідом і Вашим ставленням до нанотехнологічної технопідприємництво і суміжних галузей. Заранее спасибо за Вашу небайдужість!

Проектна робота

Сьогодні стає все більш популярною так звана проектна робота школярів, однак на цей рахунок є дуже різні думки. Ми були б вдячні, якби Ви висловили коротко свою думку з цього приводу шляхом голосування. Заздалегідь вдячні!