Нанокристалният гел с превключване на състоянието прави охлаждане или термичен камуфлаж

Сподели

Изследователи от Тексаския университет в Остин са разработили странен нов нанокристален материал, който може да превключва между гел и течно състояние в отговор на температура или други задействания. Това може да се използва за направата на светлинни филтри или дори за активен термичен камуфлаж.

Материалът е съставен от нанокристали от индиев калаен оксид, диспергирани в разтвор. При стайна температура тези нанокристали се свързват заедно благодарение на молекулярни линкери, образувайки консистенция на гел. Но когато се нагрява до 90 °C (194 °F), тези връзки се разпадат и гелът се разпръсква обратно в течна форма, променяйки цвета си и други свойства в процеса.

Екипът казва, че този превключващ гел може да се използва като оптични филтри, които абсорбират различни цветове на светлината в зависимост от това дали са в гел или течно състояние. Това може да доведе до системи за термичен камуфлаж, които крият обекти чрез промяна на инфрачервените свойства на техните повърхности, или динамични системи за отопление и охлаждане за космически кораби или сгради.

И потенциалните приложения биха могли да станат много по-разнообразни от това. Както нанокристалите, така и линкерите могат да се променят според нуждите – използването на различни линкери, например, може да създаде гелове, които превключват състоянията въз основа на температурата на околната среда, наличието на токсини, магнитни полета, промени в pH или други химически сигнатури. Използването на различни видове нанокристали може да промени начина, по който материалът реагира на светлината.

Новият нанокристален гел превключва състояния от състояние на гел (вляво) в течно състояние (вдясно) в отговор на температурата. Горният център е илюстрация на линкера, който държи нанокристалите заедно, а долният център е молекулен модел на нанокристалите.

Канг, Валенцуела и др./UT Остин

Заедно те биха могли да направят материала доста гъвкав. Може да се използва като сензор, който променя цвета и състоянието си, когато открие опасни вещества, или като съд за лекарства или други молекули, освобождавайки полезния си товар, когато срещне, например, киселинната среда около раковите клетки.

В момента екипът разработва материалите допълнително, като планира да комбинира множество нанокристали, за да създаде гел, който превключва между четири различни състояния в отговор на химически сигнали или температурни промени.

Изследването е публикувано в списанието Научни постижения.

Източник: Тексаския университет в Остин чрез Phys.org



Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели