Ученые создали материал, который из прозрачного превращается в синий под действием ультрафиолетового излучения всего за несколько десятков миллисекунд. Как передает Lenta.ru, об этом сообщает Science NOW. По словам исследователей, обратное превращение материала из синего в прозрачный занимает также всего несколько десятков миллисекунд. По словам исследователей, новый материал позволит создавать солнечные очки, которые будут темнеть и светлеть почти мгновенно. Кроме этого, открытие может быть использовано для создания оптических дисков нового поколения, в которых запись будет производиться ультрафиолетом. Большинство жителей развитых стран не раз наблюдали фотохромные материалы в работе. Именно они используются в покрытиях медицинских очков-хамелеонов и высококачественных солнечных очков, которые меняют цвет в зависимости от того, находится их владелец на ярком солнце или в темном помещении. Явление Фотохромизм Присущая некоторым органическим молекулам возможность изменения строения или электронного состояния под действием света, которое сопровождается изменением окраски вещества. Термин произошел от греческих слов phos, photos (свет) и chroma (цвет, краска). Химики давно предлагают использовать фотохромные вещества в устройствах записи и хранения информации. Образцы таких устройств уже разработаны и применяются для длительного хранения информации, в частности в медицине. Но их применение ограничивается в основном временем. Чтобы функциональное состояние вещества изменилось в ту или иную сторону, нужно от десятков секунд до нескольких часов. Для использования таких устройств в современной вычислительной технике необходимо, чтобы они действовали в тысячи раз быстрее. Успехи химиков-органиков Ученым из японского университета Аояма-Гакуин (Aoyama Gakuin University) наконец удалось решить эту проблему. В статье, опубликованной в журнале Journal of American Chemical Society (JACS), они рассказали об открытии вещества, которое меняет цвет за несколько десятков миллисекунд. Материалом-счастливчиком оказалось сложное органическое соединение, синтезированное по многостадийной методике из бисимидазола и парациклофана. В нормальном бесцветном состоянии оно имеет C-N-связь, соединяющую пятичленные кольца имидазола. Но при облучении ультрафиолетовым светом связь рвется, что приводит к образованию пары имидазол-радикалов, которые удерживаются вместе за счет соединяющего их парациклофана. Именно в возбужденном состоянии это вещество имеет голубой цвет. Когда облучение ультрафиолетом прекращается, связь C-N восстанавливается и окраска пропадает. Реакция протекает при комнатной температуре. Фотохромные перспективы Ученые отмечают, что фотохромные свойства материал имеет как в твердом кристаллическом состоянии, так и в растворенном виде. При этом состояния очень стабильны, что также расширяет возможности его применения. Растворы, по словам самих ученых, могут пригодиться в медицине. Что же касается твердого состояния, то руководитель исследования Джиро Абе (Jiro Abe) отмечает — новый материал может быть использован для создания устройств оптической памяти и динамических голограмм. Впрочем, даже создание менее инерционных очков-хамелеонов уже будет неплохим достижением. Многие могут заметить, что солнечные очки голубого или синего цвета большинству покажутся слишком экстравагантными. Но важно то, что разработан сам принцип быстрой смены цвета и доказана возможность практически мгновенной реализации фотохромного эффекта. А схожие материалы самых разнообразных окрасок наверняка появятся совсем скоро.
|