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液晶创建易于读取的变色传感器

  • 科学
  • 2020-07-13 08:38:04
  • 来源:

天龙八部私服发布网 www.famlot.com 变色龙以其变色能力而闻名。根据他们的体温或情绪,他们的神经系统会引导包含纳米晶体的皮肤组织膨胀或收缩,从而改变纳米晶体反射光的方式并使爬行动物的皮肤变成彩虹。

受此启发,芝加哥大学普利兹克分子工程学院(PME)的科学家们开发了一种拉伸和拉伸液晶以产生不同颜色的方法。

通过创建充满液晶液滴的聚合物薄膜,然后对其进行处理,他们确定了可用于智能涂料,传感器甚至可穿戴电子设备的变色传感系统的基础。

由Liew分子工程家族教授Juan de Pablo领导的这项研究于7月10日发表在《科学进展》杂志上。

使用薄膜拉伸液体

具有不同分子取向的液晶已经成为许多显示技术的基础。但是de Pablo和他的团队对手性液晶很感兴趣,手性液晶有曲折和某种不对称的“惯性”,如右惯性或左惯性,使它们具有更有趣的光学行为。

这些晶体也可以形成所谓的“蓝相晶体”,其具有液体和晶体的特性,并且在某些情况下可以比液晶本身更好地透射或反射可见光。

研究人员知道,如果拉伸或拉伸,这些晶体有可能被操纵以产生广泛的光学效果,但他们也知道不可能直接拉伸或拉伸液体。相反,他们将微小的液晶小滴放入聚合物膜中。

帕勃罗说:“通过这种方式,我们可以封装手性液晶,并使它们以非常特定的高度受控的方式变形。”“这使您能够了解它们具有的属性以及它们表现出的行为。”

创建温度和应变传感器

通过这样做,研究人员发现了比以前已知更多的不同相(晶体的分子构型)。这些阶段根据拉伸或拉伸的方式,甚至在温度变化时产生不同的颜色。

帕勃罗说:“现在,可能性真的可以想象得到。”“想象一下在纺织品中使用这些晶体会根据温度而改变颜色,或者在弯曲肘部时改变颜色。”

这样的系统还可用于例如测量飞机机翼中的应变,或辨别房间或系统内温度的微小变化。

de Pablo说,颜色的变化提供了一种出色的远程测量方法,而无需任何接触。

他说:“您只需要看一下设备的颜色,就可以知道材料或设备承受了多少压力,并根据需要采取纠正措施。”“例如,如果某个结构承受的压力过大,您可能会立即看到颜色变化,然后将其关闭以进行修复?;蛘?,如果患者或运动员在运动过程中对特定的身体部位施加过大的压力,他们可以穿织物进行测量,然后尝试进行校正。”

他说,尽管研究人员通过应变和温度来操纵材料,但电压,磁场和声场也可能会影响它们,这可能会导致由这些晶体制成的新型电子设备。

帕勃罗说:“现在,我们已经具备了基本的科学知识,能够了解这些材料的行为方式,然后就可以将它们应用于不同的技术了。”

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