Une technologie permettant l'affichage en temps réel des couleurs et des formes grâce aux changements dans les nanostructures a été développée par le professeur Kang Hee Ku et son équipe de l'École de génie énergétique et chimique de l'UNIST. Cette technologie a le potentiel de révolutionner divers domaines, notamment celui des particules polymères intelligentes.
En utilisant des copolymères séquencés, l’équipe de recherche a réussi l’auto-assemblage de structures de cristaux photoniques à grande échelle, imitant les phénomènes naturels observés dans les ailes de papillon et les plumes d’oiseaux. En reflétant la forme et la direction des nanostructures, cette technologie permet de visualiser des couleurs vives et des motifs complexes en temps réel. L'article est publié dans la revue ACS Nano .
Des copolymères séquencés, composés de deux ou plusieurs monomères différents liés de manière covalente sous forme de blocs, ont été utilisés stratégiquement pour induire une séparation de phases à l'aide d'une gouttelette de liquide sans mélange. Le professeur Ku a souligné l'importance de cette réussite en déclarant :"Nous avons réussi à générer des centaines de structures de cristaux photoniques impeccables grâce à l'organisation autonome de copolymères séquencés, éliminant ainsi le besoin de manipulation externe."
Se distinguant des méthodes conventionnelles, cette technologie de pointe exploite les nanostructures internes pour créer des couleurs vives, durables et durables. De plus, son applicabilité améliorée dans la technologie d'affichage est évidente grâce à sa capacité à modéliser efficacement de grandes zones.
L'innovation clé réside dans l'utilisation d'un polymère capable d'ajuster dynamiquement la taille des microstructures au sein des particules en réponse aux changements de l'environnement externe. En tirant parti des propriétés uniques des copolymères blocs polystyrène-polyvinylpyridine (PS-b-P2VP), la structure, la forme et la couleur des particules peuvent être adaptées, revenant à leur état d'origine malgré les variations environnementales.
La surveillance en temps réel des changements structurels a révélé que la taille et la couleur des micro-nanostructures s'adaptent aux fluctuations de la concentration d'alcool ou de la valeur du pH. Notamment, les particules produites grâce à cette technologie présentent une structure innovante en forme de « cornet de crème glacée », combinant des aspects de solides et de liquides pour visualiser les vibrations du fluide et modifier dynamiquement la forme et la couleur en réponse à des stimuli externes.
Le professeur Ku a déclaré :« Cette étude ouvre les portes à la création de particules optiques auto-assemblées, rationalisant les conditions de processus complexes généralement associées à la structure cristalline colloïdale et à la formation de motifs. Les applications pratiques de la technologie dans les peintures intelligentes et les particules polymères dans diverses industries sont envisagées. "
Plus d'informations : Juyoung Lee et al, Colloïdes Janus photoniques dynamiques avec couches structurelles empilées axialement, ACS Nano (2024). DOI :10.1021/acsnano.4c00230
Fourni par l'Institut national des sciences et technologies d'Ulsan
