Один материал, три реакции: свет, тепло и царапина меняют его

Исследователи Университета Миссури создали твердый материал, который по-разному реагирует на внешние воздействия. Под светом он меняет цвет с желтого на белый, при нагревании запускается другая химическая реакция, а если поцарапать поверхность, материал вспыхивает синим. Результаты опубликованы в журнале Angewandte Chemie International Edition. Данную информацию сообщает портал Phys.org.

Секрет в том, как расположены молекулы. В твердом теле они почти не двигаются, поэтому для реакции их нужно разместить с высокой точностью. Команда под руководством Кристин Хатчинс использовала это ограничение, чтобы создать материал, реагирующий на два стимула: свет и тепло. Свет соединяет соседние молекулы, а тепло заставляет их разделяться и перестраиваться — впервые такие реакции удалось провести последовательно в твердом материале.

Неожиданный результат получился случайно. Лиулей Ма, ведущий автор исследования, поцарапал образец, и тот дал синюю вспышку. Дальнейшие тесты подтвердили: механическое воздействие тоже запускает реакцию. По словам Хатчинс, материал показал, что в нем заложено больше возможностей, чем ожидалось.

Открытие меняет подход к дизайну материалов: вместо одной функции можно закладывать несколько вариантов поведения в одну структуру. В перспективе это приведет к созданию новых сенсоров, умных покрытий, носимой электроники и светоизлучающих материалов. Пока это только лабораторный результат, но он дает ученым основу для разработки многофункциональных веществ.