Все цвета военной палитры

У всех мельчайших частиц есть положительный, отрицательный или нейтральный электрический заряд. Он создает вокруг себя электромагнитное поле, которое имеет форму волны. В зависимости от длины электромагнитной волны или частоты ее колебаний вещества и предметы, сделанные из них, по-разному отражают свет, который на них попадает. Самые длинные волны человеческий глаз воспринимает как красно-желтый спектр, а самые короткие – как сине-зеленый.

Обычно материал имеет постоянную длину световых волн. Но ученые из ЦНИТИ «Техномаш» научились ее менять, причем не хаотично, а в заданном спектре при помощи электричества.

Кристаллический порошок электрохром может менять цвет от синего к желтому через зеленый, от красного к желтому через оранжевый, менять оттенки коричневого и становиться прозрачным. Покрытие из него получается гибким, прочным и многослойным, похожим на бутерброд.

Средний внутренний слой покрытия из электро­хрома – это полимерная пленка, сделанная по полимерно-дисперсной жидкокристаллической технологии (PDLC). Эта технология используется в жидкокристаллических дисплеях телевизоров, смартфонов и другой электроники. На прозрачную полимерную пленку с обеих сторон, как соус в сэндвиче, нанесены плотные матовые кристаллы электрохрома.

Следующие слои бутерброда – две полупровод­никовые пленки из оксида индия-олова (ITO). Они тоже прозрачные и выполняют роли катода и анода, чтобы проводить электрический ток. Этот же принцип заложен в сенсорных панелях, которые реагируют на прикосновение.

И еще две «булки» по краям гамбургера – это защитная полиэтиленовая пленка (PET). Она защищает всю пластину от царапин. Ее обычно удаляют перед эксплуатацией материала.

Цвет и непрозрачность электрохромного покрытия меняются благодаря явлению электрохромизма. Чтобы такой материал поменял цвет или прозрачность, его нужно подключить к току. Для этого нужно нанести на край листа токопроводящий клей, наложить на него медные контакты и медными проводами соединить их с источником питания.

Под напряжением у электрохрома меняются молекулярная структура и показатели отражения. В обычном состоянии молекулы его жидких кристаллов хаотично разбросаны по кристаллической решетке и преломляют свет, делая материал непрозрачным. Когда на кристаллы подается электричество, молекулы выстраиваются в одинаковом направлении и пропускают свет через прозрачную поверхность. Когда электрический ток отключается, жидкие кристаллы возвращаются в изначальный беспорядок.

Хотя электрохром и электроуправляемый материал, он потребляет совсем немного энергии.

Электрохромный материал-хамелеон можно сшить, сплавить, раскатать или разрезать. Но это не хлопковая ткань, а материал, близкий по свойствам к пластику. Если порезать его на треугольники и наложить их на полусферу, получится защитный шлем для камуфляжа «солдата будущего».

Пленку можно наклеить на стекло. Тогда получится электроуправляемое окно, меняющее светопроницаемость при подаче электричества. Такие окна вполне могут заменить шторы и жалюзи. В бизнес-центрах их используют как перегородки в переговорных комнатах, которые показывают или скрывают происходящее за стеклом.

Технологию создания материала-хамелеона изобрели сотрудники ЦНИТИ «Техномаш». На данный момент она находится в стадии разработки.