Inuti de flesta material, lite rör sig. Men en ny "aktiv nanokomposit" vimlar av rörelse:små partiklar ansluter eller separeras, vilket ändrar färgen på hela materialet. Det gjordes av forskare vid Leibniz Institute for New Materials i Saarbrücken i ett försök att ge material mer dynamik. Det transparenta materialet kan "svara" temperaturförändringar eller, i framtiden, närvaron av kemiska ämnen och gifter med en färgförändring. Forskarna vill skapa förpackningsfilmer som ändrar färg när maten förstörs, till exempel.

Resultaten publicerades nyligen i den välrenommerade vetenskapliga tidskriften Avancerade material .

Hur får man fasta partiklar att röra sig inuti ett fast material? "Du vill sällan att detta ska hända i stål, betong, eller plast, eftersom fri rörelse vanligtvis innebär en svag punkt i materialet. I våra aktiva nanokompositer, partiklar är frikopplade från huvudmaterialet inuti små fack, medan resten förblir stabilt, säger Tobias Kraus, Chef för strukturbildningsgruppen på INM.

Forskargruppen använde ett trick:som russin i en pudding, de fördelade små vätskedroppar i en polymer. Dropparna innehöll guldnanopartiklar som rör sig fritt inuti varje droppe, något de inte kunde göra i det fasta ämnet:"Partiklarna är nu fria att antingen agglomerera eller fritt röra sig i hela droppen. Nanokompositens färg beror på hur långt nanopartiklarna är från varandra, det ändras från rubinrött till gråviolett i vårt exempel. Partiklarna kan separera igen, och färgförändringen är helt reversibel, "förklarar professor Kraus.

Det blotta ögat kan varken urskilja dropparna eller nanopartiklarna inuti. Hela kompositen är genomskinlig; det ändrar helt enkelt sin färg beroende på temperaturen. "Resultatet är relevant för applikationer som kräver transparenta material. Vi tänker oss att belägga det på klara filmer, till exempel, "säger materialforskaren Kraus.

I den aktuella publikationen, partiklarna agglomererar beroende på temperatur. I framtiden, forskarna vill att nanokompositen ska reagera på kemiska stimuli. "Man kan använda detta för att direkt visualisera höga C -vitaminhalter eller toxiner, till exempel, säger Kraus.