Представьте себе материал, который может менять цвет, исчезать и восстанавливаться от одной лишь капли воды или прикосновения. Это не фантастика, а реальный научный прорыв — создан умный полимер, который запоминает свою цветовую структуру и управляется без электричества, высокой температуры или сложных механизмов.
Международная команда из Китая и России (Университет Вестлейк, СПбГУ и МФТИ) разработала уникальный фотонный кристалл на полимерной основе, который меняет цвет под действием внешних стимулов. Его секрет — в сочетании структурной окраски и памяти формы. Цвет возникает благодаря упорядоченной наноструктуре — так же, как это происходит в крыльях бабочек морфо или опалах.
Полимер реагирует на воду, «стирая» свой яркий цвет. Капли с высоким поверхностным натяжением вызывают капиллярное давление, которое сминает поры — порядок нарушается, и кристалл тускнеет. Но стоит нанести растворитель с низким натяжением — например, этанол или ацетон, — и структура расправляется, возвращая насыщенный цвет. Тот же эффект даёт и простое нажатие пальцем, позволяя буквально «рисовать» на поверхности.
«Мы наблюдаем за противостоянием между капиллярными силами и внутренней упругостью полимера. Это настоящая физика на кончиках пальцев… Мы не просто создали новый материал; мы разработали целую платформу для устройств оптической памяти»
— Стелла Кавокина, замдиректора Международного центра теоретической физики им. А.А. Абрикосова, МФТИ
Материал выдерживает десятки циклов перезаписи без потери свойств. Узор, нанесённый давлением, может сохраняться месяцами, пока его не удалит вода. Применения — от перезаписываемых QR-кодов и сенсоров, до элементов защиты документов и биометрических идентификаторов. В ближайшем будущем учёные намерены улучшить отклик материала и внедрить его в реальные устройства — от дисплеев до оптоэлектронных систем.
Этот материал буквально переписывает правила работы с цветом и формой — и делает это легко, обратимо и элегантно.
Источник: МФТИ
