Инженеры из Мичигана разработали простой способ управления оптическими свойствами кристалла, позволяющий, например, изменять его цвет. Работа была опубликована в Nature Communications, кратко с ее содержанием можно ознакомиться на сайте Мичиганского университета.

Ученые научились упорядочивать кристаллическую структуру специальным образом. Авторы предложили использовать фотохимическую реакцию в слоях оксидов индия и олова.

Эти слои нанесены на нижнюю часть бассейна, который наполнили керосином с растворенными в нем частицами латекса. Химическая реакция в жидкости создает условия для электрофореза, в результате чего возникает направленное движение ионов. Если микрочастицы заряжены положительно, то они текут от освещенной области. Если микрочастицы заряжены отрицательно, то они привлекаются к освещенной поверхности с индием и оловом и организовываются там в коллоидную кристаллическую решетку, структура которой зависит от частоты падающего света. При выключении света коллоидная кристаллическая структура распадается.

Цвет, воспринимаемый человеческим глазом, определяется длиной волны отраженного света. То, какую часть спектра вещество может отражать, а какую поглощать, зависит от его внутренней структуры. Например, в случае кристаллов это определяется взаимным расположением частиц в кристаллической решетке и расстоянием между ними.

Авторы надеются, что их разработки по управлению свойствами хамелеоноподобных веществ найдут применение, например, в медицине или экологии, в работе различных датчиков, меняющих свой цвет в зависимости от состава жидкости, в которую они погружены.