Новый красящий состав разработали в Лаборатории шелка университета Тафтса* (признан нежелательной организацией в РФ). В основе покрытия лежат микроскопические частицы размером с клетку крови человека. Каждая такая частица имеет ядро из полидиацетилена — полимера, меняющего цвет при механическом напряжении, и жесткую оболочку из белка фиброина, который получают из коконов тутового шелкопряда.
При ударе, сжатии или растяжении химические связи в ядре скручиваются, изменяя движение электронов, а вместе с ними — поглощение фотонов. В результате цвет переходит от синего к красному.
Оболочка из шелка играет роль фильтра: она предотвращает ложные срабатывания, так что краска реагирует только на значимые воздействия. Кроме того, жесткость оболочки можно регулировать, настраивая чувствительность покрытия под разные диапазоны сил. После изменения цвет сохраняется навсегда, фиксируя место и мощность удара. Повторные попадания в одну точку дают аддитивный эффект, а интенсивность окраски можно пересчитать в ньютоны — стандартную единицу силы.
В текущей версии краска чувствительна к силам от 100 до 770 ньютонов — от легкого взмаха молотком до удара профессионального бойца UFC. Состав можно наносить кистью, распылением или разливом на бумагу, пластик, дерево, металл, а также на изогнутые и гибкие поверхности. Покрытие легко масштабируется, не требует электроники, а также относительно дешево.
Потенциальные применения состава варьируются от спортивной экипировки (футбольные шлемы, обувь) до контроля доставки (упаковка хрупких грузов) и анализа походки пациентов (стельки). Им можно покрывать тросы и канаты для оценки механического износа, а также использовать для визуализации ударных нагрузок в аэродинамике или при промышленных взрывах.
Результаты исследования опубликованы в научном журнале Advanced Science.
Ранее Наука Mail рассказывала о создании клея на водной основе, чьи скрепляющие свойства можно отключать по желанию.
*Университет Тафтса признан в России нежелательной организацией
