Микрочастицы-хамелеоны облачат в камуфляж танки и самолёты

Если частицы отрицательно заряжены, они передвигаются к освещённой области поверхности. Если же они, наоборот, заряжены положительно, то "убегают" от пятна света, создавая там пустоту

Если частицы отрицательно заряжены, они передвигаются к освещённой области поверхности. Если же они, наоборот, заряжены положительно, то "убегают" от пятна света, создавая там пустоту
(фото Youngri et al, University of Michigan).

Военная техника, которая меняет цвет, темнея ночью и возвращаясь к классическому камуфляжному зелёному оттенку при дневном свете, скоро сможет стать реальностью благодаря новым исследованиям, проводимым в Мичиганском университете. Учёные придумали и воплотили в реальность технологию, которая позволяет менять цвет в зависимости от освещения. Если сочетать её с тонкоплёночными покрытиями, то вполне возможно создавать поверхности-хамелеоны.

Новая методика заключается в использовании отрицательно или положительно заряженных микрочастиц латексных красок (около 0,001 миллиметра в диаметре), подвешенных в похожей на керосин жидкости. В нижней части ёмкости при этом располагается подложка из оксида индия-олова.

Когда образованную поверхность освещают, в месте падения света происходит локализованная химическая реакция между жидкостью и подложкой, в жидкости появляются ионы. Это в свою очередь приводит к тому, что отрицательно заряженные микрочастицы приближаются к этой области и принимают форму пятна света. Расстояние между микрочастицами зависит от длины волны падающего света. Более того, сами микрочастицы излучают свет определённого цвета (определяется сё тем же расстоянием между частицами).

Микрочастицы, таким образом, могут создавать различные узоры: на первом видео видно, как отрицательно заряженные частицы, сгруппированные в форме буквы М (символизирующей Мичиган), реагируют на изменения в освещённости.

"Мы можем посветить ультрафиолетовым светом в определённом месте, частицы соберутся там и создадут кристаллическую структуру", – рассказывает аспирантка Юнгжи Ким (Youngri Kim), возглавившая исследование.

Как только свет пропадает, кристаллы расходятся, и жидкость возвращается к своему первоначальному состоянию. По сути, этот процесс можно повторять бесконечно. Кстати, если микрочастицы положительно заряжены, они будут двигаться в сторону от освещённой области, что также приведёт к локализованным изменениям цвета.

Помимо таких серьёзных перспектив, как маскировка военной техники, данная технология может быть использована и в обыденной, мирной жизни. Например, при изготовлении электронных ридеров или больших динамических дисплеев, таких как рекламные щиты.
Разработчики надеются, что их открытие привлечёт и других исследователей, каждый из которых найдёт ему применение в своих областях. Например, помимо камуфляжного покрытия могут быть созданы датчики, которые меняют цвет в зависимости от состава жидкости вокруг него. Это позволит обнаруживать молекулы, которые важны в медицинских исследованиях или при мониторинге окружающей среды.

Научная статья об исследовании была опубликована в издании Nature Communications.

Также по теме:
Новый камуфляж защитит солдат от укусов комаров и взрывов бомб 
Инженеры Гарварда научили мягкого робота маскироваться под окружающую среду 
"Плащ-невидимка" спрячет от беспилотников 
Создана концепция "шапки-невидимки" для широкого диапазона частот
Учёные из Китая создали "коробку-невидимку"
Наночастицы гематита будут доставлять большой груз при помощи света