这是科学：等离子体伪装已经成为现实
所有科技新闻爱好者您好！今天我们将讨论等离激子变色龙，您可以在这里了解真实的信息。任何金属首先都是自由移动的电子数组，是一种带有电子气的储层。纳米级的金属具有一种惊人的特性- 等离子体共振。一群中国科学家和他们的美国同事一起，利用纳米颗粒的这一特征制造了等离子体伪装。您将了解到它是什么，以及在切块下被食用了什么。前言
要了解其工作原理，我们需要更深入地研究过程的物理原理。那么，等离子激元共振是什么？它是做什么用的呢？我们都知道光是如何与金属的光滑表面相互作用的-它被反射，这就是为什么在镜子制造中使用金属的原因：某些金属反射的光线较差，另一些反射的光线更好。但是，当光或电磁波与实际上充满电子的金属纳米粒子相互作用时，会发生什么？由于金属纳米粒子的小尺寸和其中的电子的高迁移率，电磁波的电场使纳米粒子内部的电子云移动了少量，从而使金属原子带正电的核从背面暴露出来。作为外部电场源的电磁波与金属纳米粒子的相互作用，其结果是位移的移动电子与带正电的金属原子重骨架之间的吸引力。结果，在纳米粒子的两个带相反电荷的两半之间产生了库仑吸引力，这使电子返回到其原始位置。这是一个等离子体激元（电子气的阻尼振荡），因此粒子本身称为等离子体激元。与其他任何振荡过程一样，这种现象具有一个有趣的特性- 共振，表示为具有特定频率或波长的电磁波的吸收急剧增加。这就是为什么在金属纳米颗粒溶液的吸收光谱中，下图显示了一个不寻常的钟形成分。各种直径的金纳米粒子的吸收光谱。为了清楚起见，给出了光谱的可见部分，取决于纳米粒子的直径，发生共振吸收的光的波长可以变化，正如量子点的情况一样。此外，您可以在“ 潜在”杂志的页面上阅读有关此效果的信息（我在这里找到了购买该杂志的唯一链接）。或收听为第9届NanoOlympics参与者提供的YouTube讲座：等离子变色龙
当然，每种金属都有其自己的共振（等离子体）频率。对于金，发生共振的波长为约520-550nm，对于银，为约410-430nm。因此，如果将两种金属结合在一起，则会得到一种金属和另一种金属的非线性组合。来自中国和美国的科学家正是在这种对变色龙变体的研究中使用了这种效应，并在著名的科学杂志ACSNano上发表了这种效应。乍一看，这个想法似乎非常简单。必须采取有序的多孔材料（例如，阳极氧化铝，AAO），将其放置在电极上，在每个孔中生长一个小的金纳米颗粒，并在顶部添加另一个涂有导电凝胶且包含银离子的电极。（ac）显示使用电子显微镜（刻度标记-100 nm）获得的有序纳米孔阵列的工作原理和显微照片的装置图；（ef）测试第一个可以将颜色从红色变为绿色的样品。施加电压（〜1.5 V）可以很快（毕竟，我们所说的是纳米颗粒）可以在孔内的金岛上沉积少量银，从而改变系统的光学性能。例如，很容易将光的反射控制在420-650 nm的范围内，这实际上覆盖了整个可见光谱。施加反向电压可使您将银转换为凝胶中分布的离子。器件在施加电场时变色的能力的完整展示：（a）反射光谱，（b）最大反射位置与银沉积时间（仅几秒钟！）的相关性，（ C ）带有在工作中获得的颜色的色谱图通常用于科学研究到此为止：他们说，我们已经证明这行得通，剩下的并不是我们的任务。但是，作者团队决定不停下来，而是创建了一个变色龙机器人，该机器人由变色的小盘子组成。机器人挤满了传感器，能够分析周围的色域，并对其进行调整。（ac）创建了能够改变颜色，适应环境的变色龙机器人。（dc）可以使用类似的技术来创建“静态”显示，例如，用于横幅广告，此外，科学家还表明，该技术可以成功地用于创建“静态”显示。它们可以替代广告领域中的现代LED面板。可以在ACSNano杂志的网站上观看一段视频，该视频演示了变色龙沿着彩色墙壁的运动以及实时的颜色变化。如果有人有兴趣根据自己的需求改编类似的技术和/或进行DIY，则补充信息中将包含有趣的信息。到文章。原始文章“ 通过动态实时等离子调谐实现机械变色龙 ”在ACSNano（DOI：10.1021 / acsnano.5b07472）中发布。而不是结论
借此机会，我想指出金纳米粒子的另一个有趣功能，特别是对于那些错过了上述每小时视频的人。如下面的视频所示，它们可以在两个不混溶的液体之间的界面上迅速而容易地收集起来。
从30-40 nm的颗粒中，您可以得到一面真正的镜子！在这种情况下，纳米颗粒形成具有一定机械性能的膜。它不会破裂，不会降解，不会失去其金属光泽和颜色，而不会拉伸和变形，因为薄膜内的纳米粒子被特殊分子束缚。还可以在ACSNano杂志网站上找到更多视频。
有时您可以在我的Telegram频道上读到一些简短的新闻，而有时却看不到太多关于科学技术的新闻-我们问您；） Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN391033/
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