Представьте себе солдата, который по желанию может изменить цвет и узор на своей камуфляжной униформе цвета зеленого леса в пустынный загар. Или офисный работник, который смог бы сделать то же самое со своим галстуком. Кто-то на свадебной церемонии одет в такое же платье, как у вас- Нет проблем – поменяйте на своем другой цвет в мгновение ока.
Прорыв в лаборатории Университета Центральной Флориды приблизил к реальности подобные сценарии. Команда во главе с профессором Дебашисом Чанда совместно с университетским Технологическим центром нанонауки и Колледжем оптики и фотоники разработала первый в мире метод создания ультратонкого полноцветного гибкого дисплея из кожи.
На исследования Чанду вдохновила природа. Традиционным дисплеям вроде тех, что есть на на мобильных телефонах, компьютерах и телевизорах, требуются фильтры, стеклянные пластины и – что самое важное – источник света. В то время как некоторые животные типа осьминогов, хамелеонов и кальмаров уже рождаются с тонкими, гибкими цветоизменяющимися «дисплеями» в виде собственной кожи, которая не нуждается в источнике света для цветоизменения.
«Все искусственные дисплеи – жидкокристаллические (LCD), светодиодные (LED), электронно-лучевые (CRT) – жесткие, непрочные и громоздкие. Но вы посмотрите на осьминогов, они могут на собственной коже создавать цвет, покрывающий совокупность гибких эластичных контуров тела», говорит Чанда. «У меня появилась цель выяснить, сможем ли мы черпать вдохновение из биологии и создать такой же дисплей из кожи-»
Как сказано в заголовке на обложке июньского номера журнала «Nature Communications», Чанда способен менять цвет на ультратонких наноструктурированных поверхностях путем подачи напряжения. Этот метод не требует собственного источника света. Наоборот он отражает внешний свет вокруг него.
Тонкая жидкокристаллическая прослойка между металлическими наноструктурами, формой похожими на микроскопическую коробку от яиц, поглощает некоторые световые волны и отражает их. Чанда управляет цветоотражением с помощью электрического напряжения, наложенного на жидкокристаллический слой.
Такой новаторский метод отделяет нас от предыдущих исследований, которые производят только ограниченную цветовую палитру. А созданный новый дисплей имеет толщину около нескольких микрон, по сравнению с стомикронной толщиной человеческого волоса. Такой сверхтонкий дисплей может применяться для гибких материалов, включая синтетические ткани и пластмассу.
Исследователи воспользовались простым и недорогим методом наноимпринтинга, который может производить отражающую наноструктурную поверхность большой площади. «Это дешевый способ создания дисплеев на гибкой подложке с полноцветной генерацией», сказал Чанда. «Это – уникальное сочетание».
