Учёные нашли способ повысить прозрачность диоксида ванадия — материала, который меняет прозрачность в зависимости от температуры. Об этом сообщили «Жуковский life» в пресс-службе Российского научного фонда.
С помощью лазерной обработки поверхности нанорешётками удалось сделать материал более прозрачным в видимом спектре, придать ему чувствительность к поляризации света и сохранить его температурную чувствительность. Это открывает возможности для создания «умных» окон, которые автоматически регулируют свет и тепло без дополнительного питания, а также термочувствительных датчиков.
Диоксид ванадия интересен как материал для таких окон, но его ограниченная прозрачность в видимом диапазоне мешала широкому применению — окна из него имеют неприятный зелёно-жёлтый оттенок. Учёные из Владивостока совместно с китайскими коллегами использовали сверхкороткие лазерные импульсы для создания на поверхности структуры с гребнями и впадинами размером около 100 нанометров. Геометрию этих нанорешёток можно менять, меняя параметры лазера.
Лазерная обработка увеличила прозрачность диоксида ванадия до 82% при температуре 30°С без нарушения кристаллической структуры и сохранила его способность менять прозрачность с нагревом. При 100°С прозрачность падает, особенно в ближнем инфракрасном диапазоне, что предотвращает чрезмерный нагрев помещений.
Кроме того, после лазерной обработки прозрачность материала стала сильно зависеть от поляризации света: изменяя направление поляризации, можно регулировать прозрачность примерно на 50%. Это расширяет возможности использования диоксида ванадия не только в «умных» окнах, но и в температурных датчиках и защитных экранах.
Таким образом, новая лазерная технология делает диоксид ванадия более функциональным и привлекательным для практического применения в энергосберегающих и защитных устройствах.
Раскрыт механизм образования градиентных структур кобальта в агаровом геле. В экспериментах ученые использовали раствор агара с хлоридом кобальта, в который затем добавляли гидроксид натрия. Это запускало процесс диффузии и образование периодических осадков с кольцеобразной структурой.