Ученые из Японии разработали инновационный материал на основе органических соединений. При ультрафиолетовом облучении его искусственный металлический глянец из серебристого становится золотым.
Драгоценные металлы, ценившиеся во все времена, сегодня успешно заменяют другие материалы с люстровым эффектом в бижутерии, косметике, светоотражающих элементах, пленке. Однако «блестки» в любом виде не разлагаются в природе, чем наносят ей вред. Поэтому ученые ищут «естественную» альтернативу.
Команда исследователей из Университета Тиба (Япония) в сотрудничестве с инженерами нескольких других японских вузов проанализировала свои предыдущие опыты с биомиметиками (искусственными наноматериалами, имитирующими свойства биоматериалов) и сосредоточилась на поиске молекулярных структур с нужными свойствами. А именно — блестящими и способными менять цвет.
В результате химики получили уникальный материал на основе производных диацетилена, включающий стильбен (органическое соединение, углеводород ароматического ряда). При ультрафиолетовом воздействии его серебристый цвет меняется на золотой, что ученые объяснили частичной топохимической полимеризацией внутри структуры. В реакции участвуют мономеры, состоящие из молекул, образующих одно или несколько основных звеньев цепи полимера. В кристаллическом состоянии они выравниваются.
Исследователи также отметили, что золотистого блеска можно добиваться выборочно, пятнами в определенных областях, только за счет светового воздействия. Кроме того, возможно добиваться градуированных переходов. Такие свойства полученного материала будут полезны, в частности, в производстве типографских красок и декоративной косметики, в декоративно-прикладном искусстве.
Потенциальные перспективы есть и в микроэлектронике: например, в изготовлении шаблонов для литографии полупроводниковых чипов — в производстве микросхем с помощью ультрафиолетовых лазеров. Это сложный и высокоточный процесс: фотолитографическая маска применяется для экспозиции на светочувствительный материал, вследствие манипуляций на кристалле образуются транзисторы и полупроводниковые схемы.
Исследование опубликовано в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.