研究人員開發出可切換狀態的新型納米晶體凝膠
來自德克薩斯大學奧斯汀分校的研究人員開發了一種奇怪的新納米晶體材料,它可以在凝膠和液體狀態之間隨溫度或其他觸發因素而切換。這可用於製造濾光器–甚至是主動熱偽裝。這種材料是由分散在溶液中的氧化銦錫納米晶體組成。
在室溫下,這些納米晶體會因分子連接物而結合在一起,進而形成一種凝膠的一致性。但當加熱到90°C時,這些鍵就會發生斷裂,凝膠就會重新分散成液體形式,在這個過程中其顏色和其他特性都會發生變化。
該團隊表示,這種開關凝膠可以根據它們處於凝膠或液體狀態吸收不同顏色的光線用作光學過濾器。這可以成為熱力偽裝系統,即通過改變物體表面的紅外特性來隱藏物體,或成為航天器或建築物的動態加熱和冷卻系統。
而潛在的應用可能比這更多。納米晶體和連接劑都可以根據需要進行調整–如使用不同的連接劑可以使凝膠根據環境溫度、毒素的存在、磁場、pH值的變化或其他化學特徵而轉換狀態。使用不同類型的納米晶體則可以改變該材料對光的反應方式。
這些因素加在一起可以使這種材料具有相當大的應用前景。它可以被用作傳感器–在檢測到危險物質時改變顏色和狀態,或作為藥物或其他分子的容器–在遇到如癌細胞周圍的酸性環境時釋放出其有效載荷。
該團隊目前正在進一步開發這些材料,他們計劃將多個納米晶體結合起來從而創造出一種可在化學信號或溫度變化的影響下在四種不同狀態之間切換的凝膠。