Вести Науки: последние открытия, тенденции и мифы в области науки и техники.

Бумажный сенсор на металлы меняет цвет

  • Автор  Антонина Кузьмина

Американские учёные разработали бумагу, способную менять свой цвет в ответ на присутствие различных ионов металлов, растворителей и ультрафиолетового освещения.

Продукт мог бы использоваться для создания быстрых и стабильных химических сенсоров.

Бумажный сенсор на металлы меняет цвет
Бумажный сенсор демонстрирует цветовые переходы от красного через коричневый к сиреневому в зависимости от природы присутствующего в растворе иона металла. (Иллюстрация Sandia National Laboratories.)

Бумага — материал, созданный около 2 000 лет назад, — была использована специалистами из Национальных лабораторий Сандия (действуют под эгидой НАСА) для придания ей чувствительности к ионам металлов. В бумажную структуру инкорпорировали один из возможных прекурсоров полидиацетиленов (PDAs) — 5,7-октадекадииновая кислота (далее просто диацетилен). PDAs уже применялись для изготовления сенсоров, но лишь в таких формах, как плёнка или порошок.

Таким образом, был создан сенсор с очень большой площадью поверхности, что позволяет ему функционировать быстрее и демонстрировать куда более высокую чувствительность, нежели тонкие плёнки или порошки PDAs.

Как обычно, всё гениальное просто и лежит на поверхности. Помимо вышеперечисленных функциональных достоинств, отметим то, что бумага предельно дёшева, может быть переработана и использована вновь, а также обладает неплохими механическими свойствами.

Учёные обнаружили, что разработанный ими бумажный сенсор демонстрирует цветовые переходы от красного через коричневый к сиреневому в зависимости от природы присутствующего в растворе иона металла. Для проявки теста требуется облучение УФ-светом, которое вызывает полимеризацию отдельных диацетиленовых молекул в структуре бумаги. Связывание прекурсора с ионами металла (всё-таки это кислота) вызывает изменения во взаимном позиционировании продолговатых молекул диацетилена ещё до УФ-облучения, после которого различный молекулярный «порядок» транслируется в разные цвета (полимеризация приводит к образованию полносопряжённых продуктов).

Подробнее о результатах работы сообщается в статье, опубликованной в Journal of Materials Chemistry.

Подготовлено по материалам Королевского химического общества.

Источник




Главной целью проекта является распространение научных знаний в современной и доступной форме. Наша команда опытных журналистов стремится к популяризации научного подхода к окружающей действительности и предлагает Вам ознакомиться с последними открытиями, тенденциями и мифами в области астрономии, биологии, медицины, физики, психологии и прикладных наук. Все права на материалы, находящиеся на сайте "Вести Науки", охраняются в соответствии с законодательством РФ, в том числе, об авторском праве и смежных правах. При любом использовании материалов сайта, гиперссылка (hyperlink) на VestiNauki.ru обязательна. ©VestiNauki.ru 2011-13

Top Desktop version