Европейские исследователи создали новый композитный материал с изменяемой прозрачностью

Материалы с изменяемой прозрачностью далеко не новы, но группа немецких и датских ученых серьезно продвинулась в данном вопросе. В своей работе исследователи описывают созданный ими полимер-дисперсный материал на основе жидких кристаллов (PDLC), который быстрее и четче других подобных разработок меняет свою прозрачность от полностью прозрачного «пластика», до «глухого» белого. Прозрачным материал становится за 8 миллисекунд (для человеческого глаза — мгновенно), а непрозрачным — за 80 миллисекунд. Официально новинка будет представлена в октябре в рамках технологического симпозиума UIST 2016, который пройдет с 16 по 19 октября в Токио, Япония.

Для участия в UIST 2016 группа подготовила специальный презентационный ролик, который уже доступен на Youtube:

Модели, созданные при помощи нового материала крайне напоминают неразрывные фигурки оригами, которые классически выполняются из одного листа бумаги. На сгибах «листа» исследователи устанавливают специальные контакты, которые позволяют разграничивать и контролировать отдельные сегменты. Прозрачность материала же изменяется под действием электрического тока напряжением в 60 В. Для поддержания прозрачного состояния требуется около 10 мА на м² материала, в непрозрачном состоянии ток не требуется.

В своей работе ученые отмечают, что прозрачность материала при подаче тока изменяется практически линейно, то есть его свойства изменятся даже при подаче 20 В, однако, до заявленных 90% светопропускаемости при штатном напряжении в 60 В будет далеко, как и при подаче, например, 40 В.

Сам материал изготовлен из нескольких слоев. С внешней стороны расположен изоляционный слой, за ним — слой из прозрачной проводящей пленки изготовленной с использованием оксида индия-олова. Между проводящими слоями размещен слой жидких кристаллов:

Также технология создания и управления изделиями из PDLC позволяет избавиться от одной из главных проблем проектирования подобных вещей — проводки. Разметка дорожек производится прямо в материале. Единственные провода, которые будут присутствовать в подобных предметах — подключение к источнику тока. Проектирование листа-заготовки производится в специальном ПО, по модели которого лазером выжигается необходимая «оригами»-заготовка.

Основной областью применения новинки ее создатели видят физические интерфейсы, в которых сейчас применяются светодиодные и LED-технологии, а также в производстве интерактивных панелей и прозрачных мониторов. Одним из преимуществ разработки называется то, что из листа данного материала можно собрать полноценный трехмерный объект с изменяемой прозрачностью, причем контролю потдаются не только изделие целиком, но и его составные части и даже отдельные области в рамках «пластины».