Японские ученые создали новый материал, основанный на органических веществах. Под воздействием ультрафиолетового излучения его искусственный металлический блеск меняется из серебристого на золотой.
Благодаря своим уникальным свойствам, драгоценные металлы, всегда пользовавшиеся уважением, в настоящее время находят применение в качестве замены другим материалам, обладающим блестящим видом, в бижутерии, косметике, светоотражающих элементах и пленке. Однако, любая форма «блесток» не подвергается естественному разложению, что негативно сказывается на окружающей среде. В связи с этим, исследователи стремятся найти экологически безопасную замену.
Японские ученые из Университета Тиба, совместно с инженерами из ряда других высших учебных заведений, пересмотрели результаты своих предыдущих исследований в области биомиметики (создания наноматериалов, повторяющих характеристики природных веществ) и сконцентрировались на выявлении молекулярных структур, обладающих требуемыми качествами: способности к переливанию цветов и блеску.
В ходе химических исследований был получен уникальный материал, созданный на основе производных диацетилена, данное вещество содержит стильбен – органическое соединение, относящееся к ароматическим углеводородам. Под воздействием ультрафиолетового излучения его серебристый оттенок трансформируется в золотистый, что, по мнению исследователей, связано с частичной топохимической полимеризацией внутри структуры. В процессе реакции участвуют мономеры, которые формируются из молекул, составляющих одно или несколько ключевых звеньев полимерной цепи. В кристалической форме эти мономеры выстраиваются.
Ученые также зафиксировали, что золотистый блеск может быть достигнут локально, в отдельных зонах, исключительно посредством воздействия света. Помимо этого, удается создавать плавные цветовые переходы. Данные характеристики полученного материала могут быть применены, в том числе, при изготовлении печатных красок, декоративной косметики и изделий декоративно-прикладного искусства.
Перспективы открываются и в области микроэлектроники, в частности, в создании шаблонов для литографии полупроводниковых чипов – в процессе производства микросхем с использованием ультрафиолетовых лазеров. Это сложный и высокоточный процесс, в котором фотолитографическая маска используется для экспонирования светочувствительного материала, что приводит к формированию транзисторов и полупроводниковых схем на кристалле.
Исследование опубликовано в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.