Ученые из Технологического института Джорджии разработали новую технологию производства электрохромных чернил, применяющихся при создании «умного стекла». Теперь появилась возможность упрощенного производства таких чернил без использования опасных веществ. Статья, посвященная исследованию, опубликована в журнале ACS Central Science.
Электрохромные материалы умеют менять свою прозрачность под действием электрического тока. Такие материалы уже решают некоторые повседневные задачи — например, используются в качестве «выключаемой тонировки» в автомобилях и даже в иллюминаторах самолетов (в Boeing 787 Dreamliner не используются обычные механические шторки, вместо них установлены электрохромные стекла, выполняющие ту же функцию). Обычно электрохромные чернила наносятся на стекла или прозрачные полимеры с помощью распыления. Поскольку они, как правило, основаны на опасных для здоровья органических растворителях, при нанесении приходится использовать различные средства защиты.
Американские исследователи разработали электрохромные чернила, основанные на воде, а не токсичных растворителях. Для этого электрохромный полимер сначала синтезируется в органическом растворителе. Поскольку один из фрагментов молекулы-мономера в этом полимере чувствителен к высокому уровню pH, при добавлении щелочи полимер превращается из растворимого в органическом растворителе в водорастворимый. Таким образом, сами готовые чернила уже не нуждаются в органическом растворителе.
Для того, чтобы электрохромное покрытие не смывалось водой, ученые добавили в полимер чувствительный к ультрафиолету участок. После нанесения чернил поверхность нужно облучить ультрафиолетом и они превратятся в электрохромную пленку, которая не растворяется ни в воде, ни в органических растворителях. Исследователи отмечают, что могут создавать пленки практически любого цвета, и считают, что в будущем такие покрытия можно будет применять не только на прозрачных полимерах и стекле, но даже на некоторых тканях для создания динамического камуфляжа, приспосабливающегося к окружающей среде.
В прошлом году компания Honda получила патент на затемняющиеся сенсорные окна, которые управляются с помощью жестов пальцами. А американский программист разработал очки на основе электрохромной пленки, которые отслеживают присутствие экрана компьютера или смартфона в поле зрения пользователя и делают линзы непрозрачными.
Григорий Копиев