2018年5月17日
科学家们东京城市大学和岛根大学已经开发了一种透明的混合膜，它将染料和天然粘土矿物混合，形成一种材料，这种材料可以随着环境湿度的变化而改变颜色。
由环保粘土矿物和染料组成的透明混合膜，通过一种新颖的机制随湿度改变颜色。(图片来源:Takagi Shinsuke)
在这种颜色变化过程中，化学键不会断裂;研究人员揭示了一种创新的机制，使这一过程容易可逆，在环保材料的帮助下实现持久的功能。亚博网站下载该薄膜的应用包括环境传感器和先进的光放大显示器。
将染料与大量的天然矿物(如沸石(多孔岩石)和笼形物(粘土))结合的方法是一种广泛使用的、有利的方法，用于开发具有与光或“铬”材料相互作用能力的杂化材料。亚博网站下载这些材料的物理结构起着至关重要的作用;亚博网站下载非常小的纳米大小的空洞允许光敏分子通过，它们的行为与它们在溶液中的自由时间不同，具有潜在的应用，如创新传感器、光收集(如太阳能电池)和发光器件。
岛根县大学物理与材料科学系藤村拓也教授和东京都大学应用化学系高木新介教授领导的研究小组，利用环保型粘土矿物和染料镁卟啉，开发出了透明薄膜。亚博网站下载亚博老虎机网登录它会随着湿度变化而改变颜色。
这种薄膜的特殊之处在于其实现显著变化的机制。粘土的结构是分层的，其中纳米尺度的薄空间分布在中间。研究人员在将染料填充到这些空间和阻止聚集物形成方面取得了技术进步，以保证有效的反应。粘土层的间距随着湿度的变化而变化，从而改变染料的限制。更具体地说，包裹染料分子的电子，特别是那些参与染料分子与光相互作用的电子，被制成与粘土中的特定化学基团一致，从而彻底改变了它的颜色。需要注意的是，化学键既没有形成也没有破坏。这使得薄膜高度兼容重复开关，减少了材料的降解。
不仅提高了薄膜的耐用性，而且染料和粘土可以自然提取材料。亚博网站下载这与改善与环境的兼容性、增强安全性和降低成本有关。研究人员认为，这种薄膜和创新机制可以应用于发光器件的传感器和放大。
日本科学研究基金(B) (No. 24350100)和日本科学研究基金创新领域“全日本人工光合作用生命地球项目”(AnApple, No. 25107521)部分资助了本研究。报道这一发现的文章已在网上发表朗缪尔．