السائل كحرباء

جزيئات النانو تغيير لونها اعتمادا على قوة المجال المغناطيسي

قراءة بصوت عال

سائل يغير مظهره بضغطة زر ويمكنه تحمل أي لون من قوس قزح كما يحلو لك؟ لا على الإطلاق: قام فريق بحث من جامعة كاليفورنيا بتطوير هذه المعجزة "Gebr u". تقوم جزيئات المنظار من البلورات المغناطيسية ، والمغلفة بقشرة بلاستيكية ، بتنظيم نفسها في المحلول في ما يسمى بالبلورات الضوئية - وهو نوع من أشباه الموصلات للضوء.

{} 1L

إذا تم تطبيق مجال مغناطيسي ، فإن الخصائص البصرية للبلورات تتغير ويمكن تعديل لونها بدقة شديدة حسب قوة المجال ، وفقًا لما ذكره الباحثون في مجلة Angewandte Chemie.

هذه البلورات ليست شبكات بلورية "تقليدية" للأيونات أو الجزيئات ، كما نعرفها ، على سبيل المثال ، بلورات ملح ، بل بلورات غروانية ، وهي هياكل دورية تتراكم من تلقاء نفسها من نفس الحجم ، منتشرة جيدًا في جزيئات صلبة سائلة. يمكن إنتاج البلورات الغروية بتكلفة منخفضة وعلى نطاق واسع - ويمكن استخدامها كبلورات ضوئية.

بلورات ضوئية

البلورات الضوئية هي التماثل البصري لمواد أشباه الموصلات الإلكترونية. يشبه نظرائهم الإلكترونية ، لديهم ثغرات في الفرقة الضوئية ، ومناطق من الطاقات المحظورة ، أي الأطوال الموجية التي البلورة الضوئية غير منفذة. تعتمد هذه الخصائص البصرية على الظروف المكانية في البلورة. عرض

وفقًا للعلماء ، هناك بلورات ضوئية ذات أهمية كبيرة ، حيث تكون نطاقاتها الممنوعة متغيرة ويمكن تعديلها بسرعة وبدقة استجابة لحافز خارجي. هذه المطالب كان من الصعب تلبيتها.

على سبيل المثال ، يمكن أن يكون هذا التحفيز مجالًا مغناطيسيًا عندما تصنع البلورات من مواد مغناطيسية ، مثل أكسيد الحديد. المشكلة في هذا هو أن يتم الاحتفاظ المغناطيسية بمجرد أن تنمو الجسيمات إلى مجالات أكبر (المغناطيسية الحديدية). وجد يين وفريقه حلاً: حيث يقومون بتغطية جزيئات أكسيد الحديد النانوية بالبولي أكريلات البلاستيكية. ينتج عن هذا مجموعات بلورات نانوية منفصلة تنظم في محلول إلى بلورات ضوئية غروانية. تعمل قوى المجال المغناطيسي على كل مجموعة فردية ، وتغيير المسافات بين المجموعات في الشبكة البلورية.

العديد من التطبيقات

اعتمادًا على المسافة بين المغناطيس وبالتالي على قوة المجال ، يتغير لون البلورات الغروية عبر جميع ألوان قوس قزح. الجواب سريع جدًا ويمكن عكسه تمامًا ، حيث إن البلورات النانوية الموجودة داخل التجمعات صغيرة جدًا لدرجة أنها تفقد مغنطيستها بعد إغلاق المجال المغناطيسي (المغنطيسية الفائقة).

تعد المجالات المحتملة لتطبيق "أشباه الموصلات الضوئية" القابلة للتحويل ، وفقًا للباحثين ، مكونات إلكترونية إلكترونية جديدة للاتصالات والشاشات وأجهزة الاستشعار.

(idw - جمعية الكيميائيين الألمان ، 17.07.2007 - DLO)