Чудо-краска для мгновенной печати
Группа исследователей из
Как известно, яркая и пестрая окраска перьев многих птиц связана с особой структурой их поверхности, а не с присутствием пигментных веществ: к примеру,
переливающиеся цвета павлиньему хвосту обеспечивают миниатюрные образования из меланина. Синтезировать практичный искусственный материал, обладающий свойствами «структурного цвета», ученые пытаются давно.Авторы рассматриваемой работы создали материал M-Ink, который позволяет получать любой цвет видимого спектра. В состав M-Ink входят магнитные наночастицы диаметром от 100 до 200 нм, этанол, предотвращающий образование скоплений частиц, и фотоотверждаемая композиция. В обычных условиях смесь имеет коричневый цвет, однако при помещении во внешнее магнитное поле наночастицы быстро располагаются вдоль силовых линий, формируя цепочки. Видимый цвет чернил определяется в процессе взаимодействия падающего излучения с этими структурами; при варьировании индукции поля частицы перестраиваются, и цвет изменяется. Дополнительный уровень контроля может обеспечить использование нескольких электромагнитов.
Экспериментальная установка, которую ученые использовали для печати по новой технологии. ПЭО — полиэтиленоксид. (Иллюстрация авторов работы.)
Получив желаемый цвет в определенных областях, авторы зафиксировали положение наночастиц с помощью УФ-излучения. «Сначала мы настроили магнит на получение красного цвета, затем направили на образец импульс УФ-излучения длительностью 0,1 с [чтобы зафиксировать красные области изображения], после этого проделали то же самое с синим цветом, а потом — с зеленым, — объясняет один из авторов работы Квон Сон Хун (Sunghoon Kwon). — За одну секунду можно получить полноцветное изображение формата А4».
По мнению авторов, предложенную методику можно также использовать в целях защиты от подделок, создавая покрытие, которое будет проявлять себя при помещении в магнитное поле. В настоящее время ученые работают над тем, чтобы обеспечить обратимость процесса фиксации цвета.
Чжун Линь Ван (Zhong Lin Wang) из
Изменение цвета изображений, созданных при индукции магнитного поля в 284 Гс (слева) и 446 Гс, под действием импульсов УФ-излучения разной длительности (иллюстрация авторов работы).
Примеры изображений, полученных исследователями (иллюстрация авторов работы).
Демонстрация возможностей M-Ink.