Очки-хамелеоны станут винчестером

Материал, меняющий цвет под воздействием света мгновенно, наконец создан. Теперь фотохромные очки превратятся в устройства памяти, динамические голограммы и другие высокотехнологичные устройства.

Большинство жителей развитых стран не раз наблюдали фотохромные материалы в работе. Именно они используются в покрытиях медицинских очков-хамелеонов и высококачественных солнечных очков, которые меняют цвет в зависимости от того, находится их владелец на ярком солнце или в темном помещении.

Химики давно предлагают использовать фотохромные вещества в устройствах записи и хранения информации. Образцы таких устройств уже разработаны и применяются для длительного хранения информации, в частности в медицине. Но их применение ограничивается в основном временем. Чтобы функциональное состояние вещества изменилось в ту или иную сторону, нужно от десятков секунд до нескольких часов. Для использования таких устройств в современной вычислительной технике необходимо, чтобы они действовали в тысячи раз быстрее.

Успехи химиков-органиков

Ученым из японского университета Аояма-Гакуин (Aoyama Gakuin University) наконец удалось решить эту проблему. В статье, опубликованной в журнале Journal of American Chemical Society (JACS), они рассказали об открытии вещества, которое меняет цвет за несколько десятков миллисекунд.

Материалом-счастливчиком оказалось сложное органическое соединение, синтезированное по многостадийной методике из бисимидазола и парациклофана. В нормальном бесцветном состоянии оно имеет C-N-связь, соединяющую пятичленные кольца имидазола. Но при облучении ультрафиолетовым светом связь рвется, что приводит к образованию пары имидазол-радикалов, которые удерживаются вместе за счет соединяющего их парациклофана. Именно в возбужденном состоянии это вещество имеет голубой цвет. Когда облучение ультрафиолетом прекращается, связь C-N восстанавливается и окраска пропадает. Реакция протекает при комнатной температуре. Структуры молекул и результат происходящей реакции показаны в видеоролике.

Фотохромные перспективы

Ученые отмечают, что фотохромные свойства материал имеет как в твердом кристаллическом состоянии, так и в растворенном виде. При этом состояния очень стабильны, что также расширяет возможности его применения. Растворы, по словам самих ученых, могут пригодиться в медицине.

Что же касается твердого состояния, то руководитель исследования Джиро Абе (Jiro Abe) отмечает -- новый материал может быть использован для создания устройств оптической памяти и динамических голограмм. Впрочем, даже создание менее инерционных очков-хамелеонов уже будет неплохим достижением.

Многие могут заметить, что солнечные очки голубого или синего цвета большинству покажутся слишком экстравагантными. Но важно то, что разработан сам принцип быстрой смены цвета и доказана возможность практически мгновенной реализации фотохромного эффекта. А схожие материалы самых разнообразных окрасок наверняка появятся совсем скоро.