Программируемые наночастицы раскрывают 500-миллионные тайны природы в области цвета

Полмиллиарда лет назад природа придумала удивительный трюк

Природа научилась создавать яркие, мерцающие цвета с помощью сложных микроскопических структур в перьях, крыльях и раковинах, которые точно отражают свет. Теперь исследователи из Тринити сделали важный шаг вперёд в использовании этого явления для передовых исследований в области материаловедения.

Команда под руководством профессора Колма Делани разработала новаторский метод

Команда под руководством профессора Колма Делани из Школы химии Тринити и AMBER, исследовательского центра Ирландии по передовым материалам и биоинженерным исследованиям, разработала передовой метод, вдохновлённый природой, для создания и программирования структурных цветов с использованием передовой технологии микропроизводства.

Работа может иметь серьёзные последствия

Эта работа может иметь серьёзные последствия для экологического мониторинга, биомедицинской диагностики и фотонных материалов. Исследование [опубликовано](https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202504116) в журнале Advanced Materials.

В основе прорыва — точный контроль над самосборкой наночастиц

В основе прорыва лежит точный контроль над самосборкой наночастиц — задача, которая традиционно считалась чрезвычайно сложной в области [материаловедения](https://phys.org/tags/materials+science/). Теодора Фараоне, кандидат наук в Тринити, использовала специализированную технику 3D-печати с высоким разрешением, чтобы контролировать порядок и расположение наночастиц, позволяя им взаимодействовать со светом таким образом, чтобы воспроизводить все цвета радуги контролируемым образом.

Профессор Делани рассказал о проекте ERC

«Это была центральная задача проекта ERC», — сказал профессор Делани, который едет в Университет Пердью, чтобы представить основные результаты на [конференции MARSS](https://marss-conference.org/) по манипуляциям в микро- и наномасштабе. «Теперь у нас есть способ точно настраивать наноструктуры для отражения ярких, программируемых цветов».

Один из самых захватывающих аспектов нового материала — его чрезвычайная чувствительность

Один из самых захватывающих аспектов нового материала — его чрезвычайная чувствительность: структурные цвета меняются в ответ на малейшие изменения в окружающей среде, что открывает новые возможности для применения в химическом и биологическом зондировании.

Доктор Цзин Цянь помогла подтвердить экспериментальные результаты

Доктор Цзин Цянь, постдокторант и специалист по вычислительным технологиям в команде, помогла подтвердить экспериментальные результаты с помощью детального моделирования, предоставив более глубокое понимание того, как наночастицы организуются.

Команда уже объединяет технику программирования цвета с чувствительными материалами

Команда уже объединяет технику программирования цвета с чувствительными материалами для разработки крошечных микросенсоров, которые меняют цвет в режиме реального времени. Эти датчики разрабатываются в рамках проекта IV-Lab, задачи которого возглавляет Итальянский институт технологий при поддержке Европейского инновационного совета. Ключевая цель — разработка имплантируемых устройств, способных отслеживать биохимические изменения внутри человеческого тела.

Профессор Делани отметил важность сотрудничества

«Сотрудничество стало ключом к этому открытию, поскольку именно сочетание химии, материаловедения и физики позволило нам в конечном итоге использовать способность, которую природа и её удивительные творения совершенствовали миллионы лет», — сказал профессор Делани, отметив вклад коллег — главных исследователей в Тринити, профессора Ларисы Флореа (Школа химии) и профессора Луизы Брэдли (Школа физики).

«От древних перьев до медицинских датчиков нового поколения — будущее цвета ярче и меньше, чем когда-либо»

«От древних перьев до медицинских датчиков нового поколения — будущее цвета ярче и меньше, чем когда-либо», — сказал профессор Делани.

Предоставлено

[Тринити-колледж в Дублине](https://phys.org/partners/trinity-college-dublin/)

Источник