![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
grihan
Как всем (почти) без исключения известно, вещество может свет поглощать, пропускать или отражать. Если вещество весь видимый свет поглoщает - oно чёрное, если отражает - белое, a если пропускает - прозрачное. Если же часть света поглoщается, а часть пропускается или отражается - вещество цветное. Этим у обывателя обычно исчерпываются знания о взаимоотношениях света с веществом. Однако чего-то в этом списке явно недостаёт...
Начиная с 1987 года это недостающее звено называется - Фотонные Кристаллы. До того одного общего названия не было, хотя в природе явление встречается довольно часто - конечно это в первую очередь опалы, а также перламутр на некоторых раковинах, покрытие некоторых насекомых и щетина некоторых морских гадов - например - Морской Мыши (которая ващета червь!). В физику лезть лениво - в педевикии всё есть - тот же принцип для фотонов, что в полупроводниках для электронов.
Искуственные фотонные кристаллы тоже делают и даже где-то зачем-то применяют и делают неплохие бабки. Для создания такой фигни нужны два чередующиеся тоooнких слоя веществ с разной диэлектрической проницаемостью. Нанотехнология типо. Однако, имеющиеся в наличии методы оставляют желать лучшего - не так-то легко ровно наносить однородные тонкие слои. По этому поводу много кто думал как бы это самосборкой блочных со-полимеров зафигачить. Это ж как жизнь бы облегчило - сразу два одноразмерных, чередующихся слоя получатся, и всего что надо - потихоньку растворитель испарить. Но чтоб отражать видимый свет полимеры нужны длииинные, а чем длиннее - тем запутанней, а чем запутанней - тем хреновей растворяются и самособираются, и вообще длинные нелегко одноразмерными синтезировать. Максимально таким методом удавалось отразить только зелёный цвет, и то с трудом.
Кто же спасёт положение, как не Нобелевский лауреат семидесятилетний дедушка Граббс. Но прежде чем покажу цимес - пару слов о методе публикации - он имхо заслуживает внимания. Были посланы одновременно 3 статьи, освещающие тему с разных сторон в три крутых журнала: PNAS, JACS и ACIE (подозреваю, что перед чуть позже других опубликовавшей статью АСIE посылали в Nature Chemistry, но туда по формату не прошло). Одним выстрелом три жирненьких таких зайца.
Короче, вот что сделали:
From PNAS
Чтоб полимеры меньше запутывались - соеденили специальные макромономеры двойными - жёсткими - связями. Получились штуки, которыe называются "полимерная щётки" - и огромадные - аж до 7 с гаком миллионов грамм/моль. Испарив растворитель, получили самосборкой плёнки ФК, как и ожидалось.
From PNAS
Картинки сканирующего электронного микроскопа. Два полимера с разной длиной самособираются в поверхности с разной шириной полосок вещества.
Самые тяжeлые - аж инфракрасный отражают.
From JACS
Но самую жесть они оставили напоследок. Оказывается, если смешать два блочных со-полимера разной длины, но с блоками одинаковой природы, то во время самосборки тот что короче будет растягиваться, а тот что длиннее - сжиматься. И это может работать вплоть до пятикратной разницы в длине!
Так вот, вовсе не нужно синтезиовать для отражения каждой длины волны свой полимер - достаточно смешать длинный и короткий в разных соотношениях, и...
From ACIE
За сим
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2012-10-24 12:23 pm (UTC)no subject
Date: 2012-10-24 12:48 pm (UTC)no subject
Date: 2012-10-24 01:31 pm (UTC)Берут синие мономеры, полимеризуют и прерывают chain-grow когда длина точно 30, а потом навешивают сверху 30 зеленых? Это действительно можно с такой точностью?
no subject
Date: 2012-10-24 01:42 pm (UTC)no subject
Date: 2012-10-24 02:14 pm (UTC)no subject
Date: 2012-10-24 07:29 pm (UTC)no subject
Date: 2012-10-25 09:21 am (UTC)no subject
Date: 2012-10-25 09:56 am (UTC)no subject
Date: 2012-10-24 07:37 pm (UTC)O, вкурил.
Date: 2012-10-24 06:28 pm (UTC)no subject
Date: 2012-10-24 12:31 pm (UTC)no subject
Date: 2012-10-24 12:47 pm (UTC)no subject
Date: 2012-10-24 01:08 pm (UTC)no subject
Date: 2012-10-24 01:18 pm (UTC)no subject
Date: 2012-10-24 01:21 pm (UTC)Ширину пика можно менять анизотропией показателя преломоенияю
no subject
Date: 2012-10-24 01:27 pm (UTC)Ну вот - смешиваешь два полимера и в зависимости от пропорции имеешь селективно отражение в соответствующих диапазонах.
no subject
Date: 2012-10-24 01:32 pm (UTC)no subject
Date: 2012-10-24 01:39 pm (UTC)Например авторы предлагают делать "охлаждающую краску", чтоб отражать свет около ИК
"These polymers could be developed into NIR-reflective paints, to combat the “urban heat island effect” due to NIR photon thermalization."
no subject
Date: 2012-10-24 01:53 pm (UTC)1. Практически нереально из холестериков сделать 2 и 3D фотонные кристаллы (хотя есть т.н. голубые фазы, к-рые по сути 3Д кристаллы, но они с ними куча трудностей)
2. Непринципиальное - холестерик отражает 50% циркулярно-поляризованного света. Но ничто не мешает сделать 2 слоя с разнозакрученным холестериком и получить 100%.
Так что отражатели делать из них делать всяко проще, чем из блок-сополимеров.
Сама по себе вышеупомянутая работа вполне достойная, почему бы ей не быть опубликованной? Только вот получается что про холестерики люди занимающиеся такими полимерами как-то либо не знают, либо о них умалчивают )
no subject
Date: 2012-10-24 04:32 pm (UTC)B.R. Sveinbjörnsson, R.A. Weitekamp, G.M. Miyake, Y. Xia, H.A. Atwater, R.H. Grubbs, PNAS 2012, 14332
Citation:
For many applications, such as dielectric mirrors, broadband reflection
is a requirement. Typically, this is accomplished by employing
materials with high refractive index contrast (9). Size dispersity
in multilayer structures offers another approach to broadband
reflection. In this way, the inherent dispersity in self-assembled
systems can be employed advantageously. In this report, we demonstrate
broadband reflection into the NIR with two low-index
materials, with a refractive index contrast of approximately 0.1.
Because self-assembly methods easily provide dozens to hundreds
of layers, a reflection coefficient of unity can, in principle, be
obtained. To realize truly paintable photonic crystals, self-assembly
must occur rapidly, with little or no processing, to yield dry, robust
ordered nanostructures. This future technology has many potential
applications, for example as photonic cladding for telecommunications
fibers and NIR reflective paints. These photonic paints could
be employed as surface coatings to improve energy efficiency in
urban environments, combating the “urban heat island effect”
no subject
Date: 2012-10-24 07:59 pm (UTC)no subject
Date: 2012-10-24 08:55 pm (UTC)no subject
Date: 2012-10-24 09:00 pm (UTC)no subject
Date: 2012-10-24 01:31 pm (UTC)Выше я вижу весьма широкие полосы.
no subject
Date: 2012-10-24 03:33 pm (UTC)Чего-чего?
Возможно не на всех
Date: 2012-10-24 04:20 pm (UTC)Re: Возможно не на всех
Date: 2012-10-24 05:32 pm (UTC)Re: Возможно не на всех
Date: 2012-10-24 05:51 pm (UTC)no subject
Date: 2012-10-24 08:30 pm (UTC)no subject
Date: 2012-10-24 08:36 pm (UTC)no subject
Date: 2012-10-24 10:23 pm (UTC)no subject
Date: 2012-10-25 10:00 am (UTC)no subject
Date: 2012-10-26 07:57 pm (UTC)фотонныекристаллы красителя кристаллвиолета, они ярко блестят желто-зеленым, а на просвет фиолетовые. И прочие трифенилметановые красители так же - зеленка, например, кристаллы с красным блеском. Почему же спектр отражения у них такой же, как и поглощения?no subject
Date: 2012-10-26 09:30 pm (UTC)no subject
Date: 2012-10-27 02:08 am (UTC)Краситель распространеннейший и более 100 лет как известный, достать и убедиться - не проблема. Аналогичная ситуация с фуксином и бриллиантовым зеленым (зеленкой) - любой (по крайней мере житель России)может высушить каплю зеленки и увидеть красный блеск кристалликов красителя.
Не иначе - это фотонные кристаллы :). Главное - вовремя прилепить громкое название и приставку нано-, и не вспоминать историю химии :)