Почему игрушки меняют цвет от температуры

Обновлено: 27.04.2024

Красители со временем меняют цвет только по причине выгорания, которое происходит, в основном, из-за попадания прямых солнечных лучей. Однако на рынке с недавнего времени появились материалы, которые под воздействием определенной температуры временно приобретают новый оттенок. Такие свойства характерны для термохромной краски, применяемой для обработки кузовов автомобилей, одежды и других изделий.

Описание и отличительные особенности

Термохромная эмаль — это краска, в состав которой входит специальный пигмент, меняющий оттенок при повышении или снижении температуры. Данное вещество представлено в виде микрокапсул округлой формы диаметром 3-10 микрометров. В зависимости от характера изменения цвета термохромные краски подразделяются на 2 типа:

  1. Возвратные. Цвет покрытия меняется при повышении температуры и восстанавливается после снижения.
  2. Невозвратные. Цвет материала меняется однократно при температурном воздействии. Первоначальный оттенок окрашенная поверхность не восстанавливает.

Благодаря тому, что оболочку указанных микрокапсул составляют жидкие кристаллы, термохромную эмаль можно смешивать с акрилом и некоторыми другими видами красок. Применяется этот состав при обработке железа, пластика и иных поверхностей.

Данный материал отличается следующими особенностями:

  • термостойкость;
  • в составе отсутствуют токсичные элементы (поэтому эмаль применяется для окрашивания изделий для детей);
  • снижает парниковый эффект, благодаря чему после обработки кузова салон автомобиля не нагревается в жаркую погоду.

Еще одна особенность термохромной эмали заключается в том, что при смешении с другими материалами процентное соотношение выбирается, исходя из области применения. Так, для создания раствора на водной или масляной основе необходимо взять краску в количестве 5-30 % от объема. При обработке пластмасс данный показатель уменьшается до 0,5-5 %.

Разновидности

Термочувствительные пигменты, которые входят в состав данной краски, подразделяются на 3 типа:

  1. Первоначально невидимые. Эти пигменты окрашивают обработанную поверхность в другой цвет, если материал нагревается до 50-60 градусов.
  2. Первоначально видимые. Такие пигменты становятся прозрачными при нагреве до 7-60 градусов. После того, как температура воздействия нормализуется, вещество восстанавливает прежний оттенок.
  3. Разноцветный. Такой пигмент при температурном воздействии меняет один цвет на другой.

Характеристики термохромной краски напрямую зависят от области применения.

Характеристики термохромной краски напрямую зависят от области применения.

Сфера применения

Как было отмечено, область применения термохромной краски напрямую зависит от эффекта, которого необходимо достичь. Если необходимо нанести состав на чувствительные к температуре изделия, то рекомендуется выбирать материал, пигменты которого меняют цвет при нагреве в 230-280 градусов. Для декоративной обработки используются краски, более чувствительные к внешнему воздействию.

Покраска автомобиля

Термохромная эмаль нередко применяется для окрашивания кузова автомобиля. Благодаря такому материалу можно создать уникальный внешний вид. Причем для нанесения состава не требуется специализированное оборудование.

Окрашивание термоэмалью рекомендуется проводить посредством распылителя. Но для нанесения точечных рисунков можно использовать кисти.

При покупке данного материала для обработки кузова автомобиля нужно учитывать, что:

  • окрашенная поверхность под прямыми солнечными лучами теряет первоначальные свойства;
  • при появлении царапин и сколов придется перекрашивать весь кузов;
  • машину, цвет кузова которой меняется, сложно зарегистрировать;
  • краска стоит дорого.

При этом, применяя данный материал, можно сделать так, чтобы при достижении определенной температуры воздуха проявлялся нанесенный на кузов рисунок. Подобные изображения помогают выделить автомобиль на фоне другого транспорта.

Термохромная эмаль нередко применяется для окрашивания кузова автомобиля.

Для посуды, меняющей цвет

Термоэмаль применяют для окрашивания посуды, при нагреве которой проявляется нанесенный рисунок. Такой состав не содержит вредных компонентов. Поэтому данный материал применяется для окрашивания детской посуды. Это удобно, так как можно контролировать температуру подаваемой еды или напитков.

Топ-6 видов акрилатной краски и в чем разница с акриловой, правила нанесения

Одежда

Термохромные краски также используют при декорировании одежды. Благодаря такой обработке можно получить футболки или штаны, которые при контакте с человеческим телом нагреваются, и на обработанной поверхности проявляется нанесенный рисунок.

Сувениры и декор

Термоэмали расширяют возможности по созданию сувениров и декоративных изделий. Этот материал позволят создавать продукцию с «сюрпризом», проявляющимся при нагреве до определенной температуры. Причем с помощью термохромной краски можно самостоятельно декорировать предметы, получая таким образом оригинальный подарок.

Для печатной продукции

Термоэмали нашли применение и в печатной продукции. Этот материал применяется для каталогов, в которых размещены пробники парфюмерии. Также термохромная краска позволяет создавать оригинальные визитки, детские книжки, журналы и так далее.

Термокраска для волос

Термохромная краска для волос помогает временно изменить цвет шевелюры. Такой состав имеет силиконовую основу.

Благодаря этому краска смывается с помощью шампуня после первого применения. Материал не наносит вреда коже головы или волосам.

В зависимости от типа пигментов краска меняет цвет при температуре ниже +22 или +31 градуса. Выпускается этот продукт в виде флакона с распылителем.

Термохромная краска для волос помогает временно изменить цвет шевелюры.

Цветовая палитра термохрома

Термохромная краска бывает:

  • красной;
  • синей;
  • желтой;
  • зеленой;
  • черной;
  • фиолетовой;
  • коричневой.

Также встречаются менее распространенные оттенки:

  • ярко-, небесно- и темно-синий;
  • травяной желтый;
  • манжета;
  • розово-красный;
  • алый.

При необходимости указанные оттенки можно смешивать, благодаря чему на обработанной поверхности проявляется сначала один цвет, а затем — другой.

Совместимые растворители

Перед применением термохромные эмали необходимо растворить в (на выбор):

  • воде;
  • уайт-спирите;
  • этаноле;
  • ксилоле;
  • бутаноноксиме.

Термочувствительные эмали нельзя сочетать с пропил ацетатом, ацетоном и аммонием.

Советы по выбору

Перед покупкой термочувствительных красок необходимо определиться с областью применения материала. От этого зависит уровень температуры, под воздействием которой пигмент меняет цвет. То есть для одежды данный показатель составит 35-37 градусов, а для посуды — свыше 50-70 градусов.

Виды и технические характеристики красок ВД АК, топ-7 марок и как выбрать

Если материал приобретается для окрашивания автомобиля, то рекомендуется приобрести вместе с эмалью специальный лак, который защитит поверхность кузова от солнечных лучей. Также перед нанесением следует проверить, как меняется цвет пигмента. Тот оттенок, что указывает производитель на упаковке, не всегда проявляется после нагрева.



Физическая тайна кольца настроения

1 муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Гимназия № 127 имени академика Е.Н. Аврорина» (МБОУ «Гимназия № 127»)

1 муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Гимназия № 127 имени академика Е.Н. Аврорина» (МБОУ «Гимназия № 127»)


Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Во время экскурсии по городу Пенза, после выступления на конференции, в сувенирном магазинчике я купила, так называемое, «кольцо настроения» или кольцо-хамелеон. Меня заинтересовало, правда ли цвет кольца является показателем настроения, как утверждает реклама.

Мне захотелось узнать - в чём заключается секрет удивительного кольца? Можно ли объяснить цветовое изменение с точки зрения науки или верно утверждение, что цвет кольца зависит от настроения?

Исследовать связь изменения цвета кольца от внешних факторов.

Для достижения цели, были поставлены задачи:

изучить литературу, историю и принцип действия «кольца настроения», а также современные области применения термохрома;

провести наблюдения за изменением цвета кольца при изменении температуры;

разработать свои варианты применения термохромного покрытия.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1 Что такое кольцо настроения?

Идея использовать термочувствительные элементы в украшениях впервые возникла у американского ювелира Марвина Уэрника в 1974 году после прочтения журнальной статьи о применении жидкокристаллических элементов в медицинских термометрах. Он нашёл элемент, который менял окраску от чёрного до зелёного, голубого и синего в диапазоне 32-38°C и в январе 1975 года разработал технику использования его в кулонах и кольцах (рисунок 1). Людям нравится волшебство и Уэрник назвал украшения «волшебными», и его рекламные материалы утверждали, что цвет кулона или кольца является показателем теплоты характера носителя. Вскоре появился термин mood ring («кольцо настроения»). Но до конца природа т ермочувствительных (термохромных) красок не раскрыта.

Рисунок 1 – Кольца настроения

История термочувствительных красок прослеживается с XV века. Ее начало связано с именем легендарного врача и алхимика Парацельса. История гласит, что однажды он решил испробовать ремесло художника. Картина, вышедшая из-под кисти Парацельса, будто бы обладала «дьявольским» свойством: пока она висела в тёплом помещении, на ней был запечатлен летний пейзаж  деревья и луга в зеленом убранстве. Стоило же вынести пейзаж на холод, как он преображался – на смену лету приходила зима…

Существует множество цветов термохрома и температурных режимов, при которых термохром меняет цвет. При комбинации разных термохромных пигментов цвет смеси может меняться несколько раз при различных температурах, создавая цветовой эффект термометра. Термохромный пигмент – это порошок шарообразной формы, средний размер которых составляет 3-10 мкм.

Разделяют три вида красителей с различным эффектом. В одних бесцветный цвет от нагревания переходит в цветной, а затем (когда остынет) снова становится прозрачным. В других цветной порошок становится бесцветным и вновь цветным. Третий вид порошка меняет цвет на какой-либо другой.

Цвет красителя меняется в зависимости от температуры с шагом около 5°С в диапазоне от -5°С до 70°С. Основные цвета пигмента: розовый, красный, чёрный, зелёный, синий, голубой, тёмно-синий, жёлтый, оранжевый, фиолетовый. Термохромный пигмент легко растворяется в воде, прекрасно подходит для водо-основных покрытий и красок.

2 Исследование зависимости цвета кольца от настроения

Я решила проверить действительно ли кольцо меняет свой цвет в зависимости от настроения? Нам необходимы разные кольца для моих родных и близких (рисунок 2).

Рисунок 2 – Набор колец

В течение недели мои близкие ходили с кольцами и наблюдали за изменением цвета кольца в зависимости от своего настроения. Но опыт показал, что зависимости цвета от настроения не наблюдалось, например  мама огорчалась, но цвет кольца при этом оставался синим, что соответствовало хорошему настроению. Чаще всего, присутствовали оттенки сине-зелёного цвета (рисунок 3).

Рисунок 3 – Цвета колец настроения

3 Исследование зависимости цвета кольца от температуры

Я узнала, что «к ольцо настроения»  кольцо , которое содержит термочувствительный элемент, например жидкий кристалл . Цвет элемента меняется в зависимости от температуры пальца того, кто носит кольцо. А что такое температура? Температура – это физическая величина, для определения которой используется какое-либо термодинамическое свойство вещества, поддающееся измерению, в нашем случае, это – цвет [2].

Получается, что никакого волшебства нет и цвет меняется в зависимости от температуры. Чтобы подтвердить эту гипотезу, был проведён следующий эксперимент. Для этого мне понадобилось:

десять пластиковых прозрачных стаканчиков ;

вода разной температуры.

В стаканчики наливаем воду, потом добавляем в стаканчики кипяток, опускаем кольцо, измеряем термощупом температуру и наблюдаем за цветом кольца (приложение 1). Результаты эксперимента приведены в таблице 1.

Термочувствительные краски (термоиндикаторные краски) — краски, меняющие цвет в зависимости от температуры. Это происходит из-за того, что некоторые твёрдые вещества способны при нагревании изменять свою кристаллическую структуру, и, как следствие — цвет (из-за изменения спектра поглощения вследствие фазового перехода).

Изначально термокраски разрабатывались для определения температуры на поверхности изделий произвольной формы, в том числе — на поверхности движущихся предметов (например, заготовка на токарном станке, или фреза).

Ну а дальше идея пошла в массы и добралась даже до ногтей;)

Термочувствительные краски стали применяться и в детском творчестве.

Еще публикации на Пикабу о термокраске и ее применении:

Когда жена ногти термолаком покрасила я чуть мозгом не двинулся .

лет 10 назад полно было видосов где машины кипятком поливали и цвет менялся. Теперь дошли и до ногтей. Прогресс.

Что такое "неодимовый магнит" и для чего он используется⁠ ⁠

Что такое

Каждый человек хотя бы раз слышал о такой штуке, как неодимовый магнит. При этом далеко не каждый до конца понимает, что это такое и для чего оно нужно. А также, в чем подлинная ценность этих магнитиков. Самое время разобраться в вопросе поподробнее, узнав историю открытия, область применения, а также плюсы и минусы, связанные с использованием неодимовых магнитов.

1. Что такое «неодимовый магнит»

Что такое

Неодимовый магнит – это магнит, созданный на основе сплавов железа, неодима и бора. Обозначаются они сочетаниями букв NIB, Neo, а также NdFeB. Их главная особенность заключается в том, что они представляют собой сверхмощную магнитную структуру на основе кристаллической структуры тетрагонального типа Nd2Fe14B. Появился неодимовый магнит не так уж давно. Впервые получили его только в 1982 году в США не без помощи японских ученых.

2. Как производят эти магниты

Что такое

Производятся неодимовые магниты двумя способами. Сначала железо, бор и неодим приводят в порошкообразное состояние, после чего все ингредиенты перемешиваются и помещаются в специальную термопечь, где порошок запекается при температуре около 1200 градусов по Цельсию, а также (параллельно с этим) подвергается сильнейшему давлению. На выходе получается готовый магнит.

Второй способ похож на первый, однако в этом случае в разогретые ингредиенты впрыскивают специальный полимер, после чего сразу же производится формовка быстро застывающего неодимового магнита.

3. Область применения

Что такое

Сегодня область применения неодимовых магнитов настолько широка, что было бы куда проще перечислить те области, где их точно найти не удастся. Такие магнитики можно найти в подавляющем большинстве предметов электротехники, детских игрушках, бытовых аксессуарах, различных сложных устройствах, автомобилях и многом другом. В фермерском хозяйстве неодимовые магниты помогают извлекать из грунта металлический мусор, в автомобилях с их помощью чистят масло, а в медицине неодимовые магниты применяются в подавляющем большинстве современного оборудования.

4. Очевидные плюсы

Что такое

Первым и самым главным плюсом неодимового магнита является то, что создаваемое им поле притяжения намного превосходит по своей мощности то поле, что создает обычный магнит. Кроме того, NIB очень долговечны. Показатель естественного размагничивания составляет только 1-2% в год. Наконец, относительно низкая стоимость производства данного изделия, позволяет применять его буквально повсеместно.

Что такое

Конечно же, у неодимовых магнитов есть и некоторые недостатки. Во-первых, они достаточно хрупки и могут быть легко повреждены (расколоты) даже при незначительных физических нагрузках. Во-вторых, неправильное применение NIB способно нанести вред металлическим конструкциям и даже здоровью человека. Кстати, давать детям неодимовые магниты категорически запрещено. В-третьих, из-за сильного притяжения, разъединить два таких магнитика может быть крайне тяжело.

Трудно переоценить роль различных красящих веществ. Все они облегчают нашу жизнь и делают ее более креативной. Но отдельно хочется упомянуть интересный и уникальный материал. Им является термохромная краска. Это довольно-таки редкий пигмент, но постепенно он становится более популярным. Его уникальные свойства позволяют применять его во многих областях, выполняя практичные и декоративные функции. Рассмотрим более подробно, что представляет собой этот красящий продукт.

Что это за краска?

Одной из основных характеристик термохромной краски является изменение цвета под воздействием нагрева или охлаждения. Смысл заключается в том, что пигмент реагирует на температуру окружающей среды. Порог чувствительности вещества в основном зависит от той сферы, в которой применяется. Чаще всего такая краска используется для печати этикеток и производства упаковок. Причем в зависимости от действующей температуры изображение будет либо исчезать, либо проявляться.

термочувствительные краски

Характеристики и состав термохромной краски

Краска изготавливается из порошка специальных термохромных микрокапсул. Они имеют круглую форму, а в размере достигают от трех до десяти микрометров. Содержащиеся в краске цветовые пигменты могут быть представлены или в виде жидких кристаллов, или в виде лейкокрасителей. Сам же реактивный элемент позволяется смешивать с различными растворами. Например, с красками на акриловой, резиновой или масляной основе. Доля действующего вещества, как правило, составляет от пяти до тридцати процентов от общей массы готового продукта. Данная цифра зависит от требующегося результата.

Разновидности краски

Существует два основных вида термочувствительного пигмента:

1. Реверсивные краски. Они приобретают другой цвет при определенном температурном режиме. Когда он изменяется в обратную сторону, то пигмент возвращается к исходному оттенку. То есть это - обратимое преобразование цвета.

2. Нереверсивные краски. Они подобной особенностью не обладают. При повторном изменении температуры изначальный оттенок не восстанавливается. То есть пигмент может преобразовывать цвет только один раз.

Наибольшей популярностью пользуются, конечно, реверсивные термохромные краски. Их чаще всего применяют в медицине для контроля стерилизации хирургических приборов. Дополнительно в краску может быть добавлен фосфоресцирующий пигмент.

термохромный пигмент

Типы термочувствительных пигментов

По способу изменения окраски пигменты, реагирующие на температуру, можно разделить на три типа:

Воздействие температуры

Краски, которые относятся к возвратным, после окончания действия тепла или холода возвращают свой пигмент в исходное состояние. При этом каждый вид эмали имеет характерную для него температурную активацию. Допустимый разброс составляет от - 15 до + 70 градусов Цельсия.

термохромная краска

Рассмотрим, какой температурный режим подходит для тех или иных случаев:

  • До +20 градусов. Используется для нанесения краски на посуду, предназначенную для прохладительных напитков.
  • От +29 до +31 градуса. В этом температурном диапазоне находятся поверхности, которые меняют окрас под воздействием температуры тела (при соприкосновении с кожей). Такой эффект широко используется в рекламных целях, в журналах, на буклетах или футболках.
  • Более +43 градусов. Такая температура используется для изделий, которые будут взаимодействовать с высокой температурой. Чаще всего делают печать на кружках и другой посуде для горячих напитков. В этом случае эффект смены цвета выполняет как декоративную, так и предупреждающую функцию.

Самой высокой температурой воздействия может быть 280 градусов Цельсия. Но специалисты рекомендуют обрабатывать поверхности при более низких показателях (около 230 градусов). Особенно это необходимо, если используются такие термочувствительные материалы, как текстиль или пластик.

Цветовая палитра

Оттеночная гамма, которая используется для термочувствительных пигментов, достаточно широка. Самыми ходовыми являются следующие цвета: красный, синий, розовый, голубой, желтый, зеленый, оранжевый, фиолетовый, черный и коричневый. Если применяются различные виды вещества, то пигмент меняется не на один, а на несколько цветов в зависимости от интенсивности воздействия температуры.

термохромная краска характеристики

Сфера применения

Существует несколько основных практических задач краски, меняющей цвет от температуры:

  • Появляющиеся надписи и рисунки при охлаждении или нагревании могут указывать на нарушение условий хранения при длительном воздействии температуры.
  • Термочувствительный пигмент является способом защиты от подделок. Например, на документе, прошедшем через ксерокс, появляется скрытое слово.
  • Определенный цвет, нанесенный на этикетку, может стать индикатором оптимальной температуры для потребления напитков и прочих продуктов питания.

Пигменты, реагирующие на холод или тепло, наибольшую популярность получили в пищевой промышленности. На этикетки помещают изображение, которое покрыто такой краской. Оно информирует о том, достиг ли продукт необходимого температурного режима при нахождении в печи или холодильнике. В том числе термохромную эмаль используют производители ликероводочной и пивной продукции. Этикетки, бутылки, наклейки и прочие атрибуты сигнализируют о том, достаточно ли охлажден напиток. Также получила применение термохромная краска в других сферах промышленности. Ее используют для изготовления керамической посуды (стаканов, чашек, тарелок). Пигмент применяют в различных видах пластика, силиконовой резине и других материалах для экструзии, литья под давлением, флексографии, шелкографии, трафаретной и офсетной печати.

термохромная краска состав

Нанесение термочувствительной эмали

На различные поверхности красящий пигмент можно наносить различными способами: с помощью кисточки, губки, валика или краскопульта. То есть принципы нанесения ничем не отличаются от покрытия обычной эмалью. Самого качественного результата с минимальным расходом средства и равномерным покрытием можно добиться только при работе распылителем. Однако данный метод требует некоторых навыков и чаще всего используется профессионалами.

Как правило, 65 миллилитров термохромной эмали хватает примерно на квадратный метр поверхности. Но конечный расход будет зависеть от требуемой насыщенности цвета. Если пигментированное средство наносится на невпитывающие материалы (например, для печати на кружках), то его рекомендуется развести водно-дисперсионным лаком или любой акриловой эмульсией. В данном случае после этого краске необходимо дать несколько минут, чтобы она высохла. Также можно уменьшить время ожидания при помощи струи горячего воздуха.

Следует отметить, что термокраска обладает слабым уровнем УФ-защиты. Поэтому рекомендуется дополнительно использовать лак, который защитит покрытие и увеличит срок службы окрашенных слоев.

термохромная краска применение

Также стоит упомянуть листовую печать. Поскольку такие пигменты имеют невысокую интенсивность, их следует наносить на добротный слой краски. Чтобы увеличить толщину подложки, печать изображения производят в несколько прогонов. Чаще всего используют нейтральные белые носители. Именно они позволяют достичь максимального цветового контраста. По этой причине не рекомендуется брать бумагу с сероватым или желтоватым подтоном для офсетной термохромной печати.

Растворители эмали

Удалить термохромную краску вполне возможно в домашних условиях своими руками. Ее можно соединять с такими веществами, как вода, ксилол, этанол, уайт-спирит и бутаноноксим. А с аммонием, ацетоном и пропил ацетатом данный пигмент несовместим. Эти материалы являются для краски растворителями.

Светостойкость термокраски

Следует отметить, что термохромные эмали крайне чувствительны к воздействию ультрафиолетового излучения. Практика показывает, что из-за солнечного света продукт буквально за неделю теряет все свои свойства. Более того, на краску негативно влияют внешние факторы. По этим причинам специалисты рекомендуют наносить поверх термохромного пигмента слой защитного УФ-лака (особенно при условии наружного использования). Это значительно продлит срок службы продукции.

печать на кружках

Хранение краски, меняющей цвет

По описанным выше причинам термокраску рекомендуется хранить подальше от прямых солнечных лучей. В противном случае она потеряет свойство изменять цвет. Идеальным местом для хранения станет темное и сухое помещение. Также стоит учитывать, что срок годности качественной термочувствительной эмали составляет всего два месяца. После этого краска начинает преобразовываться в гелеобразное вещество, которое уже не подходит для использования по назначению.

Несмотря на свои интересные и необычные свойства, термохромная краска не получила массового распространения. Одной из главных причин тому является довольно-таки высокая цена и специфичность использования. В некоторых случаях это усложненная технология нанесения. Остается надеяться, что в будущем ситуация изменится, и уникальные красители станут более доступными для населения.


Для создания уникального материала специалисты вдохновлялись способностью хамелеонов изменять свой цвет

Почему хамелеон меняет цвет?

Хамелеоны всегда выделялись на фоне остальных животных благодаря необычной способности изменять окраску своего тела. Изучением природы столь интересного умения был весьма заинтересован древнеримский ученый Плиний, который считал, что именно окружение и фон каким-то неведомым образом оказывают влияние на цвет хамелеонов. В XVII веке ученые считали, что окрашивая свое тело в разные цвета, животное показывает уровень эмоциональной возбужденности и переживаний. Второй вариант оказался наиболее близким к истине. Так, с помощью окраски, хамелеоны общаются с себе подобными, причем наиболее яркий окрас в таком случае получается при встрече самцов друг с другом. Иными словами, раскрашивая свое тело всеми цветами радуги, хамелеоны показывают свое желание быть замеченными. Кроме того, цвет хамелеона часто меняется в зависимости от температуры окружающей среды или при изменении привычного животному уровня освещения и влажности. Именно эту особенность ученые из университета Кембриджа решили использовать в качестве примера для создания нового изобретения — уникального камуфляжного материала, способного изменять свой цвет.

Пример изменения цвета материала. Источник здесь

Можно ли сделать предмет невидимым?


Кажется, ученые из Кембриджа создали первый в мире плащ-невидимку

Вдохновившись способностью хамелеонов и каракатиц менять свой цвет, маскируясь под окружающую их среду, исследователи из Кембриджского университета создали уникальный материал, состоящий из частиц золота в полимерной оболочке. Для того, чтобы золото смогло отражать свет, ученые поместили его в микрокапли воды в масле. При воздействии тепла или света частицы получают способность изменять и цвет материала.

В природе хамелеоны способны менять цвет благодаря хроматофорам — клеткам кожи с особыми сократительными волокнами, которые дают возможность красящим пигментам двигаться.

Искусственные хроматофоры, разработанные Кембриджскими исследователями, изменяют свой цвет при температуре выше 32 градусов по Цельсию. При достижении этой температуры наночастицы начинают накапливать большое количество энергии за долю секунды, так как полимерные покрытия вытесняют всю воду и разрушаются. При охлаждении материала полимеры постепенно захватывают воду и расширяются, изменяя свою первоначальную форму.

Геометрия кластеров влияет на цвет наночастиц: когда наночастицы разбросаны, они красные, а когда они группируются вместе, они становятся темно-синими.

На данный момент материал, разработанный Кембриджскими исследователями, имеет только один слой, поэтому способен изменяться только на один цвет. Тем не менее, использование новых материалов для создания светоотражающих наночастиц поможет исследователям добиться искомого “эффекта хамелеона”.

Как вы считаете, в каких областях “материал-невидимка” сможет добиться максимального применения? Будет ли он доступен для продажи? Давайте обсудим этот вопрос в нашем Telegram-чате.

Читайте также: