Coregrafia Moleculelor De Dans

{h1}

Polimerii pot fi făcuți să strălucească sau să schimbe culorile atunci când sunt activate de încărcare electrică sau electrică. Acest lucru îi face buni candidați pentru un nou tip de ecrane de afișare bazate pe tehnologia polimerică a diodei care emite lumină (pled).

Acest articol din spatele scenelor a fost furnizat WordsSideKick.com în parteneriat cu Fundația Națională de Știință.

Elizabeth Harbron descrie un pic de coregrafie.

"Există două grupuri și încep așa, OK?" spune ea, cu brațul drept afară, aplecat la cot, cu antebraț vertical. Brațul ei stâng este, de asemenea, întins, antebrațul se balansează. Ambele încheieturi sunt îndoite și degetele ei sunt ondulate ușor.

- Și în lumină, fac asta, încuviințează ea, atrăgându-și cu ușurință brațul drept peste corpul ei și învârtindu-se ușor. - Atunci... se întorc.

Harbron, fotocimist la Colegiul William și Mary, vorbește despre dansul moleculelor, nu al oamenilor. Ea demonstrează modul în care un grup de polimeri își schimbă forma atunci când este activat de lumină, folosindu-și brațele pentru a demonstra acțiunea lanțurilor laterale de azobenzen care se înfășoară și se dezvăluie în jurul unei coloane vertebrale moleculare centrale. Literatul chimic va recunoaște că acționează în procesul izomerismului cis-trans.

Laboratorul ei investighează proprietățile polimerilor conjugați, molecule cu lanț lung care pot fi făcute să strălucească, chiar să schimbe culorile, atunci când se transformă din cis în trans. Proprietățile fluorescente ale polimerilor conjugați pot fi activate prin lumină sau prin încărcare electrică, ceea ce îi face buni candidați pentru o nouă clasă de ecrane de afișare cu produse comerciale, bazate pe tehnologia polimerică cu diodă de lumină (PLED).

Polimerii conjugați oferă o serie de avantaje afișajelor. Proprietățile lor fluorescente permit o citire plăcută, cu contrast ridicat. Aceasta înseamnă că viitoarele telefoane mobile echipate cu afișaje PLED nu vor necesita iluminare de fundal. Tehnologia PLED este deosebit de atrăgătoare pentru monitoarele de calculator. Gândește-te la ecranul laptopului care oferă vizibilitate de 180 de grade, chiar și în lumina soarelui.

"Pentru că acesta este un polimer, este plastic, nu? În teorie, ai putea să le faci flexibile. Așadar, ți-ai putea imagina un fel de monitor de calculator flexibil", a spus ea. "Tehnologia pur și simplu nu există încă, dar de acolo se îndreaptă."

Unele produse europene de consum, telefoane mobile - chiar un aparat de ras electric - folosesc deja afișaje conjugate cu polimeri, a spus Harbron. Dar știința de bază vine întotdeauna înainte de telefoane mobile și laptopuri și alte produse de larg consum.

"Nu vom face telefoane mobile aici în laboratorul meu", a spus ea. "Grupul meu nu va fi niciodată producători de widgeturi, dar vom învăța tot mai multe lucruri despre ce pot fi făcuți acești polimeri. Ceea ce facem poate într-o zi să îi ajute pe producătorii de widgeturi."

Lucrarea lui Harbron se bazează pe crearea de noi polimeri conjugați care au grupuri atașate la ei care răspund la semnale luminoase. „Polimerii conjugați vor fluora în cazul în care treceți electricitate prin ele, dar ne-am concentrat pe lumină, deoarece este foarte simplu și un lucru ușor de făcut”, a spus ea. Grupurile de polimeri care sunt cercetați vor fluorescente diferit - mai luminoase sau de o culoare diferită - în funcție de modul în care sunt modelate. Lucrările sale coregrafând azobenzenele, de exemplu, au dezvăluit că acestea răspund diferit la lumina ultravioletă decât la lumina albastră.

„Dacă le-ai face să se înfășoare, ele ar străluci o altă culoare decât atunci când toate sunt răspândite”, a explicat ea. "Așa că m-am gândit că nu ar fi misto dacă le-am putea forța să facă asta cu un semnal luminos? Spuneți doar„ faceți acum "și„ acum mergeți înapoi "."

Ea a caracterizat munca laboratorului cu azobenzene ca fiind „aflarea a ceea ce am putea face”. Au descoperit, de exemplu, tehnici pentru schimbarea culorii unei soluții de polimer conjugat, făcând lichidul să se schimbe de la galben-portocaliu la verde și din nou înapoi. Ea a dezvoltat, de asemenea, o abordare a modulării fluorescenței - o modalitate de a face polimerul să strălucească și să se diminueze.

"Odată ce poți vorbi cu azobenzenele și să-ți dai seama cum să le faci mai luminoase și mai slabe, întrebi: 'OK. Acum, putem continua complet, oprit, doar cu un semnal luminos?", A întrebat ea. „Și acesta este unul dintre locurile în care ne îndreptăm”.

Cercetarea de bază a proprietăților oricărui polimer conjugat începe în soluție, deoarece este mai ușor de observat și înregistrat caracterizările, dar munca pe molecule promițătoare trebuie să avanseze rapid la starea filmului.

"Pentru că filmul este unde se află", a spus Harbron. Aplicațiile comerciale cu polimeri conjugate ar consta dintr-un ecran de afișare stratificat, cu polimerii suspendați într-o peliculă lichidă subțire, întreprinsă de straturi conductoare, pentru a furniza electricitate și straturi izolatoare pentru a păstra oxigenul din polimeri. "Ori de câte ori cineva revizuiește una dintre lucrările mele, va spune:„ Ei bine, totul este foarte grozav și totul, dar cum funcționează filmul? "

Grupul Harbron a publicat recent primul său film „film”, în care se descrie cum unele dintre acțiunile demonstrate de azobenzene în soluție se petrec aproape în același mod într-un film grosime de aproximativ 100 microni.

„Nu știam dacă va fi suficient spațiu în film pentru ca moleculele să se împrăștie și să se dezvăluie”, a spus ea, „dar se dovedește că există”.

O finanțare CAREER de la Fundația Națională de Știință va permite Harbron și compania ei de chimiști de licență să avanseze la nivelul următor, inclusiv urmărirea grupurilor dincolo de azobenzene. „Vrem să luăm efectele pe care le avem și să încercăm să le îmbunătățim, schimbând azobenzenele cu alte tipuri de molecule fotoactive”, a spus ea. „Cel pe care îl privim acum se numește spiropyran”.

Pentru un fotochimist, diferența dintre azobenzen și spiropyran este diferența dintre coregrafia dansatoarelor cu patru membre și a celor zece membre. Spiropyran este o moleculă mai complexă decât azobenzenul, a explicat Harbron și, prin urmare, oferă mai multe proprietăți care ar putea fi modificate ca răspuns la stimuli de lumină sau electrici.

"Acest lucru ne poate ajuta să atingem efectul intensitate totală / intensitate totală pe care îl căutăm", a spus ea. „De asemenea, ne poate ajuta să facem niște aplicații mai fantastice și mai dramatice pentru schimbarea culorii.”

Nota editorului: Această cercetare a fost susținută de Fundația Națională de Știință (NSF), agenția federală însărcinată cu finanțarea cercetării de bază și a educației pe toate domeniile științei și ingineriei. Consultați Arhiva Scenelor.






Descoperiri Științifice

Cercetare


Science News


Motivul Ciudat Unii Pești Migrează
Motivul Ciudat Unii Pești Migrează

Oamenii De Știință Examinează 100 De Trilioane De Microbi Din Fecale Umane
Oamenii De Știință Examinează 100 De Trilioane De Microbi Din Fecale Umane

În Fotografii: Sezonul De Reproducție Frumoasă Și Extremă A Pinguinului Împărat
În Fotografii: Sezonul De Reproducție Frumoasă Și Extremă A Pinguinului Împărat

În Fotografii: Pădure Fosilă Dezgropată În Arctica
În Fotografii: Pădure Fosilă Dezgropată În Arctica

Cafea: Are Un Corp Bun?
Cafea: Are Un Corp Bun?


RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RO.WordsSideKick.com