カリフォルニア大学リバーサイド校の科学者が金のナノ粒子をつなぎ始めたとき、予期せぬことが起こりました。
その金はもう金ではありませんでした。色が変わりました。
「これらの金の粒子が凝集しているのを見ると、非常に美しい青色をしていることがわかります」と化学者ヤドン・インとアトランティック紙に語った。科学者がひもを曲げてナノ粒子を分解すると、その明るい青色は夕日のように消え、紫、そして赤に変化します。
この発見は、より大きな事態に発展する幸福な科学的事故の 1 つでした。 「そこで、それらが青い色を示す理由とその構造がわかった後、私たちはそれらがどのような用途に使えるかを考え始めました」とイン氏は語った。
インと彼の同僚が思いついたのは、金のナノ粒子でできており、押すと色が変わるセンサーです。と考えてください。ハイパーカラー-- 90 年代のクールな子供たちがみんな持っていた色が変わる T シャツ -- ただし、熱ではなく接触のためです。しかし、イン氏と彼のチームは、色が変化するセンサーをファッションに使用するのではなく、より優れた衝突テスト用ダミー人形を作成するための完璧なツールであると考えています。センサーは塗ったり、包帯のように貼ったりすることができ、特定の衝撃点での圧力の違いを伝えます。
その仕組みは次のとおりです。科学者は、溶液が青色になるまで液体の状態で金ナノ粒子を混ぜ合わせます。次に、その溶液を絆創膏のように薄くて柔軟なポリマーフィルムに埋め込みます。フィルムが押されたり叩かれたりして伸びると、ナノ粒子が分離し始めます。そして粒子がバラバラになると、再び色が変わります。軽く押すと紫色になります。強く押すとセンサーが赤くなります。
言い換えれば、これらのセンサーは衝撃があったことを伝えるだけではありません。それがどれほど強い衝撃であったかを視覚化できます。従来のセンサーはそれほど繊細ではありません。 「より強い打撃では、より赤く見えるでしょう」とイン氏は言いました。 「実際に攻撃を受けていない場所は青色のままになる場合があります。つまり、実際にそれをすぐに確認できます。遷移がわかります。」
この技術には他にも応用できる可能性があります。野球選手はバットにセンサーをコーティングしてグリップを分析することができます。センサーをベッドやその他の家具に取り付け、データトラッカーに接続して、睡眠位置や姿勢を評価することができます。カリフォルニア大学リバーサイド校はこの技術に関する特許を申請しており、金でできているにもかかわらず、その濃度はアイデアを市場に出すのに十分なほど低いとイン氏は語った。
やはりシルバーの方が安いですね。また、より広い色のスペクトル、つまり銀の粒子も提供されます。はるかに多くの光を吸収する金のナノ粒子センサーよりも優れているため、研究者は次に銀のナノ粒子センサーの開発に取り組んでいます。イン氏は、「化学的には金の方が安定している」ため、ナノテクノロジーでは銀より金がよく使われると述べた。 「しかし、銀を使用すると、青から黄色に色が変化することがわかります。つまり、圧力をかけると、最初は緑になり、次に赤になり、最終的には黄色になる可能性があります。」
