Прорыв в нанотехнологиях поможет создать дисплей, дающий цвет в реальном времени

Разработана революционная технология, позволяющая в режиме реального времени отображать цвета и формы благодаря изменениям в наноструктурах.

Эта инновационная технология, разработанная профессором Канг Хи Ку и ее командой из Школы энергетики и химической инженерии UNIST, способна произвести революцию в различных областях, например, в создании умных полимерных частиц.

Используя блок-сополимеры, исследовательская группа добилась самосборки фотонных кристаллических структур в больших масштабах, имитируя природные явления, наблюдаемые в крыльях бабочек и птичьих перьях. Отражая форму и направление наноструктур, эта технология позволяет визуализировать яркие цвета и замысловатые узоры в режиме реального времени.

Блок-сополимеры, состоящие из двух или более различных мономеров, ковалентно соединенных в форме блока, были стратегически использованы для того, чтобы вызвать разделение фаз с помощью несмешивающихся капель жидкости. Профессор Ку подчеркнул значимость этого достижения и заявил:

Мы успешно создали сотни безупречных фотонных кристаллических структур с помощью автономной организации блок-сополимеров, устранив необходимость во внешних манипуляциях.

Отличаясь от традиционных методов, эта передовая технология использует внутренние наноструктуры для создания ярких, долговечных и устойчивых цветов. Кроме того, ее широкое применение в дисплейных технологиях очевидно благодаря возможности эффективно наносить рисунок на большие площади.

Ключевая инновация заключается в использовании полимера, который может динамически изменять размер микроструктур внутри частиц в ответ на изменения во внешней среде. Используя уникальные свойства блок-сополимеров полистирол-поливинилпиридин (PS-b-P2VP), можно изменять структуру, форму и цвет частиц, возвращаясь к их первоначальному состоянию, несмотря на изменения окружающей среды.

Мониторинг структурных изменений в режиме реального времени показал, что размер и цвет микронаноструктур адаптируются к колебаниям концентрации спирта или значения pH. Примечательно, что частицы, полученные с помощью этой технологии, демонстрируют инновационную структуру в виде «конуса мороженого», сочетая в себе аспекты твердых и жидких тел, что позволяет визуализировать колебания жидкости и динамически изменять форму и цвет в ответ на внешние раздражители.

Профессор Ку выразила уверенность в потенциальном применении этого исследования: «Это исследование открывает двери для создания самособирающихся оптических частиц, упрощая сложные условия процесса, обычно связанные с коллоидной кристаллической структурой и формированием узоров». Она также отметила: „Практическое применение технологии возможно в умных красках и полимерных частицах в различных отраслях промышленности“.

11.03.2024