Химики создали первый эластичный фотохромный материал

Соединения, меняющие цвет при воздействии того или иного излучения, известны давно, но до этой работы их не удавалось интегрировать в гибкий и растяжимый материал, без ущерба для упругости основы.

Один из новых фотохромных составов перед воздействием ультрафиолетового излучения (слева) и после него (справа) (фото с сайта ncsu.edu).

Новый материал разработан и испытан в университете Северной Каролины (North Carolina State University). Учёные сумели разместить молекулы спиропирана в недрах силиконовой эластомерной сети, основанной на поливинилметилсилоксане.

При этом удалось подмешать ингредиенты, влияющие на цвет, который приобретает такой материал (в исходном виде почти прозрачный) под воздействием ультрафиолетовых лучей. Так карбоновая кислота придаёт подобному составу жёлтый оттенок, гидроксил — пурпурный, а их смесь — оранжевый.

Исследователи разработали трафареты, с помощью которых научились по-разному настраивать химический состав полимера в выбранных участках. Так получились рисунки (например, жёлтые звёздочки на пурпурном фоне), проявляющиеся под УФ-лучами. После удаления УФ, а также при нагреве материала, цвет возвращался обратно.

Один из авторов исследования Ян Гензер (Jan Genzer) говорит: «Безусловно, есть приложения для этого материала — он гибкий, меняет цвет в ультрафиолете, возвращается к своему первоначальному цвету в видимом свете, и может быть с рисунком. На данном этапе мы ещё не выявили лучшего применения».

О работе учёных можно узнать из пресс-релиза университета и статьи в апрельском номере журнала Soft Matter, в котором данное исследование удостоилось обложки (иллюстрации Hyun-Kwan Yang et al., Soft Matter).