Инновационные умные материалы способны одновременно менять цвет и накапливать электрическую энергию. Технология может найти применение в самозатемняющихся окнах, которые одновременно будут аккумулировать солнечную энергию.
В основе разработки докторанта Университета Турку Сачина Кочрекара лежат порфирины — молекулы, широко распространенные в природе. Они входят в состав хлорофилла растений и гемоглобина крови. Именно порфириновая структура позволяет растениям извлекать энергию из солнечного света при фотосинтезе.
«Способность этой природной молекулы контролируемо переносить электроны и менять свое состояние — интересная отправная точка для нас, материаловедов», — объясняет Кочрекар.
Специалисты создали тонкие полимерные пленки на основе порфиринов двумя способами: в виде гибридной структуры вместе с электропроводящим материалом и более простым методом, соединив порфирины с помощью мостиковых молекул в полимерную мембрану. Ученые также изучили влияние металлов на свойства материала, поместив в центр молекул порфирина никель, цинк или не используя металл вовсе.
Оказалось, что даже небольшие структурные изменения существенно влияют на характеристики. Пленка на основе никеля способна менять цвет между тремя различными состояниями, тогда как материалы на основе цинка и без металла переключаются между двумя цветами. Все материалы реагировали быстро — менее чем за две секунды, показывали четкий визуальный контраст и сохраняли измененный цвет даже после отключения питания.
Источник: hi-tech.mail.ru