Lacroix
Dans la nature, la peau des céphalopodes (animaux avec des tentacules attachés à la tête) présente une capacité de camouflage inégalée. Leur peau contient des groupes de pigments qui peuvent détecter les changements dans les problems de lumière ambiante et ajuster leur apparence grâce à l’action des cellules pigmentaires. Bien que de character complexe, cette capacité de changement de couleur repose fondamentalement sur un mécanisme mécanique dans lequel les particules de pigment sont pliées ou dépliées sous le contrôle des muscular tissues radiaux.
Inspirée par ce processus naturel, une équipe de recherche dirigée par le Dr Jinyao TANG du Département de chimie de l’Université de Hong Kong (HKU), développe un nouveau système colloïdal intelligent sélectif en longueur d’onde pour réaliser en collaboration une ségrégation de section multidimensionnelle contrôlée par la lumière. avec des scientifiques de l’Université des sciences et systems de Hong Kong et de l’Université de Xiamen. L’équipe forme des nanoclusters photochromiques dynamiques en mélangeant des microbilles cyan, magenta et jaune, réalisant un photochromisme à une échelle macro. Ce photochromisme macroscopique repose sur la stratification de phase verticale induite par la lumière dans le mélange de microbilles actives, entraînant l’enrichissement en microbilles colorées correspondant au spectre incident.
Contrairement aux matériaux à changement de couleur existants, ce nouvel essaim colloïdal photochromique repose sur le réarrangement des pigments existants plutôt que sur la génération de nouveaux chromophores in situ et est donc in addition fiable et programmable. Leurs découvertes fournissent une méthode very simple pour des purposes telles que l’encre électronique, les écrans et le camouflage optique actif, ce qui représente une percée majeure dans le domaine de la matière lively. Le résultat de la recherche est récemment publié dans la revue académique Nature.
Les particules actives vehicle-activées sont des micro/nanoparticules qui imitent la nage directionnelle des micro-organismes dans un liquide. Récemment, ils ont attiré une awareness considérable dans le domaine des nanosciences et de la physique hors équilibre et sont en cours de développement pour des programs biomédicales potentielles. L’un des principaux objectifs de recherche des particules actives est de développer des micro/nanrobots médicaux basés sur ces particules pour l’administration de médicaments et la chirurgie non invasive. Cependant, la composition des particules actives est très very simple et leur mécanisme d’entraînement et leur perception de l’environnement sont considérablement limités. En particulier, la taille et la structure relativement easy des micro/nano particules actives individuelles limitent la complexité de mise en œuvre des fonctions sur leur corps. Le défi et la clé pour réaliser l’application long term est de savoir remark fabriquer des particules actives avec des caractéristiques intelligentes malgré leur structure simple.
Des micronageurs alimentés par la lumière, un sort de particules actives car-actionnées, ont été récemment développés dans le but de créer un nanorobot contrôlable, qui offre un potentiel d’application biomédicale et de nouveaux matériaux fonctionnels car l’activité du nageur, la way d’alignement et l’interaction interparticulaire peuvent être facilement modulé avec la lumière incidente. D’autre element, la lumière induit non seulement un mouvement photosensible chez les micronageurs, mais modifie également l’interaction efficient entre les particules. Par exemple, les réactions photocatalytiques peuvent modifier le champ de gradient chimique local, qui à son tour affecte la trajectoire de mouvement des particules voisines par effet de nage par diffusion, entraînant une attraction ou une répulsion à longue length.
Dans ce travail, l’équipe de Tang a conçu un système uncomplicated de microbilles actives de TiO2 sélectif en longueur d’onde basé sur leurs recherches antérieures sur les micronageurs alimentés par la lumière. Lors de la photoexcitation, la réaction redox sur les particules de TiO2 génère un gradient chimique, qui règle l’interaction efficace particule-particule. C’est-à-dire que l’interaction particule-particule peut être contrôlée en combinant la lumière incidente de différentes longueurs d’onde et intensités. Des microbilles de TiO2 avec différentes activités photosensibles peuvent être formées en sélectionnant des codes de sensibilisation aux colorants avec différentes caractéristiques spectrales. En mélangeant plusieurs espèces de microbilles de TiO2 autrement identiques chargées de colorants de spectres d’absorption différents et en ajustant les spectres de lumière incidente, la ségrégation des particules à la demande est réalisée.
Le but de réaliser la ségrégation de phase particulaire est de contrôler l’agrégation et la dispersion des particules dans le liquide aux niveaux micro et macro. En effet, cela a abouti à une nouvelle encre photosensible en mélangeant des microbilles avec une photosensibilité différente qui peut être appliquée au papier électronique. Le principe est similaire aux amas de pigments dans la peau des céphalopodes qui peuvent détecter les circumstances lumineuses de l’environnement et modifier l’apparence des cellules pigmentaires environnantes grâce à leurs steps correspondantes.
«Les résultats de la recherche ont contribué de manière significative à faire progresser nos connaissances sur l’intelligence en essaim dans les matériaux actifs artificiels et ont ouvert la voie à la conception de matériaux intelligents actifs innovants. Grâce à cette percée, nous prévoyons le développement d’une encre photochromique programmable qui pourrait être utilisée dans diverses apps telles que l’encre électronique, l’encre d’affichage et même l’encre de camouflage optique lively », a conclu le Dr Jinyao Tang.
