Хореографията На Танцуващите Молекули

{h1}

Полимерите могат да бъдат направени да светят или променят цветовете, когато се активират от светлинен или електрически заряд. Това ги прави добри кандидати за нов тип дисплейни екрани, базирани на технологията на полимерния светодиод (pled).

Тази статия зад сцената беше предоставена на WordsSideKick.com в партньорство с Националната научна фондация.

Елизабет Харброн описва малко хореография.

"Има две групи и те започват така, нали?" тя казва, дясна ръка, извита в лакътя, с предмишница вертикална. Лявата й ръка също е изпъната, предмишницата виси. И двете китки са огънати, а пръстите й са леко извити.

"И на светло, те правят това", тя кима, рязко прокарва дясната си ръка по тялото и леко се навива. "Тогава... те се връщат."

Харброн, фотохимик в колежа на Уилям и Мери, говори за танцуването на молекули, а не на хора. Тя демонстрира как група полимери променят формата си, когато се активират от светлина, използвайки ръцете си, за да демонстрира действието на страничните вериги на азобензола, които се навиват и разгръщат около централната молекулна гръбнака. Химически грамотната ще разбере, че тя действа в процеса на цис-транс изомерия.

Нейната лаборатория изследва свойствата на конюгирани полимери, дълговерижни молекули, които могат да бъдат направени да светят, дори да променят цветовете си, когато те се превръщат от цис в транс. Флуоресцентните свойства на конюгираните полимери могат да бъдат активирани чрез светлина или чрез електрически заряд, което ги прави добри кандидати за нов клас дисплеи с дисплей с търговски продукти, базирани на технологията на полимерния светодиод (PLED).

Свързаните полимери дават редица предимства на дисплеите. Техните флуоресцентни свойства правят приятно ярко и висококонтрастно отчитане. Това означава, че бъдещите мобилни телефони, оборудвани с PLED дисплеи, няма да изискват подсветка. PLED технологията е особено привлекателна за компютърните монитори. Помислете за екрана на вашия лаптоп, предлагащ 180-градусова видимост, дори на слънчева светлина.

"Тъй като това е полимер, той е пластмасов, нали? На теория бихте могли да направите тези гъвкави. Така че можете да си представите някакъв гъвкав компютърен монитор", каза тя. „Технологията просто още не е там, но там се насочва.“

Някои европейски потребителски продукти, мобилни телефони - дори електрическа самобръсначка - вече използват конюгирани полимерни дисплеи, каза Харброн. Но основната наука винаги идва пред мобилните телефони и лаптопи и други потребителски продукти.

"Няма да правим мобилни телефони тук в моята лаборатория", каза тя. "Моята група никога няма да бъде производители на джаджи, но ние ще научим все повече неща за това, което могат да бъдат направени от тези полимери. Това, което правим, може някой ден да помогне на производителите на джаджи."

Работата на Харброн се основава на създаването на нови конюгирани полимери, които имат прикрепени към тях групи, които реагират на светлинни сигнали. „Свързаните полимери ще се флуоресцират, ако поставите електричество през тях, но ние се съсредоточихме върху светлината, защото това е много ясно и лесно да се направи“, каза тя. Групите полимери, които се изследват, ще флуоресцират по различен начин - по-ярък или различен цвят - в зависимост от това как са оформени. Нейната работа по хореографирането на азобензони например разкри, че те реагират различно на ултравиолетовата светлина, отколкото при синята светлина.

"Ако ги накарахте да се навият, те ще светят различен цвят от този, когато всички са разперени", обясни тя. „Така че реших, че не е ли готино, ако можем да ги принудим да направят това със светлинен сигнал? Просто кажете„ направи го сега “и„ сега върни назад “.

Тя характеризира работата на лабораторията си с азобензоли като „откриване на това, което можем да направим“. Те откриха например техники за промяна на цвета на конюгиран-полимерен разтвор, като течността се променя от жълто-оранжево в зелено и обратно. Освен това тя е разработила подход за флуоресцентна модулация - начин да направи полимерния блясък по-ярък и по-тъмен.

"След като можете да говорите с азобензоните и да разберете как да ги направите по-ярки и по-тъмни, питате:" Добре. Сега, можем ли да продължим напълно, напълно изключен, само със светлинен сигнал? "", Попита тя. "И това е едно от местата, на които сме оглавени."

Основното изследване на свойствата на всеки конюгиран полимер започва в разтвор, тъй като е по-лесно да се наблюдават и записват характеристики, но работата върху обещаващи молекули трябва бързо да премине към филмовото състояние.

"Защото филмът е там, където е", каза Харброн. Търговските конюгирани полимерни приложения ще се състоят от слоест дисплей с полимери, окачени в тънък течен филм, притиснат между проводими слоеве, за да осигурят електричество и изолационни слоеве, за да запазят кислорода от полимерите. „Всеки път, когато някой прегледа някой от документите ми, ще отговори:„ Ами това наистина е страхотно и всичко, но как работи във филма? “

Групата на Харброн наскоро публикува първата си "филмова" хартия, описваща как някои от действията, демонстрирани от азобензоли в разтвор, се случват почти по същия начин във филм с дебелина приблизително 100 микрона.

"Не знаехме дали ще има достатъчно място във филма, за да може молекулите да се навият и да се намотават", каза тя, "но се оказва, че има".

Безвъзмездна помощ за CAREER от Националната фондация за наука ще позволи на Харброн и нейната компания от студенти-студенти да преминат на следващото ниво, включително преследването на групи отвъд азобензолите. "Искаме да вземем ефектите, които имаме, и да се опитаме да ги засилим, като заменим азобензолите с други видове фотоактивни молекули", каза тя. "Този, който разглеждаме сега, се нарича спиропиран."

За фотохимик разликата между азобензен и спиропиран е разликата между хореографирането на четирикраки и десеткрайни танцьори. Спиропиранът е по-сложна молекула от азобензола, обясни Харброн и затова предлага повече свойства, които биха могли да бъдат направени да се променят в отговор на светлинни или електрически стимули.

„Това може да ни помогне да постигнем общия ефект на включване / изключване на интензивността, който търсим“, каза тя. „Това също може да ни помогне да направим някои по-фантастични и по-драматични приложения за промяна на цвета.“

Бележка на редактора: Това изследване беше подкрепено от Националната научна фондация (NSF), федералната агенция, натоварена с финансиране на основни изследвания и образование във всички области на науката и инженерството. Вижте архива зад кулисите.


Видео Добавка: .




Изследване


Drone Sub Използва Военна Техника За Проверка На Нефтени Платформи
Drone Sub Използва Военна Техника За Проверка На Нефтени Платформи

Какво Точно Представлява Богът На Хигс?
Какво Точно Представлява Богът На Хигс?

Наука Новини


Може Ли Мъртво Море Да Изчезне Напълно?
Може Ли Мъртво Море Да Изчезне Напълно?

Изложението
Изложението "Титаник" Дава Живот На Пътниците На Кораба

Топ 10 На Най-Добрите Държави В Света
Топ 10 На Най-Добрите Държави В Света

7 Факти За Домашните Раждания
7 Факти За Домашните Раждания

Какво Е Бъдещето На Геотермалната Енергия?
Какво Е Бъдещето На Геотермалната Енергия?


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2020 BG.WordsSideKick.com