Optinės medžiagos: magnetinis derinimas | NPP Azijos medžiagos

Optinės medžiagos: magnetinis derinimas | NPP Azijos medžiagos

Anonim

Rašams, kurių spalva kontroliuojama magnetinio lauko spalva, naudojami superpamagnetiniai nanokristalai.

Daugelio kasdienių daiktų spalvą lemia tai, kaip chemikalai daiktuose sugeria ir atspindi skirtingus šviesos bangos ilgius. Bet ne visada taip yra. Vaivorykštinės kelių rūšių drugelių sparnų spalvos yra kokybiškai skirtingos spalvos, vadinamos „struktūrine spalva“, priežastis, atsirandanti dėl šviesos sąveikos su periodinėmis struktūromis objekto viduje arba jo paviršiuje. Struktūrinės spalvos ne tik yra ryškesnės ir vizualiai ryškesnės už įprastų cheminių pigmentų spalvas, jos paprastai yra stabilesnės ir ilgiau išliekančios.

Struktūrinės spalvos gamtoje pasitaiko reguliariai, tačiau įprastos sintetinės technologijos dirbtiniam jų gaminimui yra daug laiko ir brangios. Dabar tarptautinis bendradarbiavimas tarp Sunghoono Kwono ir kolegų Seulo nacionaliniame universitete Korėjoje bei Yadong Yino ir kolegų Kalifornijos universiteto Riverside mieste JAV 1 sukūrė struktūriškai spalvotą rašalą, kurį ne tik greitai ir lengva pagaminti, bet ir keičia spalvą pagal taikomo magnetinio lauko stiprį.

Rašalas, vadinamas „M-Ink“, susideda iš superpamagnetinių nanokristalų sankaupų (CNC) koloidinės suspensijos tirpinimo skysčio ir fotocheminuojamos polimerinės dervos mišinyje. Kai rašalo skysčio būsena yra veikiama magnetinio lauko, CNC sulygiuoja reguliariai išdėstomas linijines matricas. Interferencija, atsirandanti šviesai patekus, ir išsklaidyta iš šių periodiškai išdėstytų CNC, lemia struktūrinę spalvą.

Keičiant magnetinio lauko stiprumą, keičiamas tarpai tarp CNC šiuose masyvuose, o tai savo ruožtu keičia stebimos spalvos toną. Rašalo veikimas ultravioletinėje šviesoje, kai jis veikiamas magnetinio lauko, sukietina dervą ir užfiksuoja CNC į vietą ir taip visam laikui užfiksuoja spalvą. Selektyviai veikdami skirtingas dervos dalis ultravioletinėje šviesoje ir pakartodami procesą skirtinguose magnetiniuose laukuose skirtinguose regionuose, tyrėjų komanda per kelias sekundes sugebėjo suformuoti stabilius, sudėtingus įvairiaspalvius vaizdus (1 pav.).

Image

1 pav. Daugiaspalvis vaizdas, pagamintas naudojant „M-Ink“. Neapsaugoto rašalo veikimas magnetiniu lauku keičia struktūros spalvą. Atrankiniu būdu sukietinant atskirus regionus, gali būti formuojami daugiaspalviai vaizdai.

Autoriai

Šį tyrimo akcentą patvirtino originalaus straipsnio autorius, o visus empirinius duomenis pateikė pats autorius.