Специалисты Международного томографического центра (МТЦ) Сибирского отделения РАН синтезировали новые материалы, которые могут менять свою окраску под влиянием различных факторов и даже прыгать, сообщает издание СО РАН «Наука в Сибири».

Различные свойства кристаллов проявляются при изменении внешних условий: температуры и облучения.

«Если их оставить в обычных условиях, например, на столе, они будут самопроизвольно прыгать в течение двух-трех месяцев. А происходит это вот за счет чего: соединение разлагается, выделяя кислород, который накапливается внутри кристаллов. Постепенно в них нарастает напряжение, и эти маленькие резервуары взрываются. Если кристаллы поместить в холодильник, то двигаться они перестанут. Потом, через некоторое время, их можно достать — и эффект восстанавливается», — цитируются в сообщении пояснения директора Международного томографического центра СО РАН, член-корреспондента РАН Виктора Овчаренко.

Также в Международном томографическом центре СО РАН (МТЦ СО РАН) создан другой тип кристаллов, способных реагировать на понижение температуры изменением окраски.

«Обычно вещества в таких условиях становятся более бледными, но с нашими объектами все получается ровно наоборот, их цвет углубляется. Органические парамагнитные центры подходят к металлу, появляется мощная полоса переноса заряда и интенсивное поглощение в видимой области, — приводятся в сообщении пояснения Овчаренко. — Это особенно важно для создания индикаторных устройств, работающих при низкой и очень низкой температуре. Например, мы можем пофантазировать и представить себе работу космонавта вне орбитальной станции. Если его перчатки, костюм, рабочие устройства покрыть соответствующими пленками, содержащими наши вещества, которые не разрушаются под действием радиации, то в этом случае человек будет в состоянии наблюдать, как меняется окраска и тем самым осуществлять контроль над ситуацией, уходя в случае необходимости в космический корабль. Кроме того, такие индикаторы не требуют специальных источников питания — это очень важно, ведь не нужно возить с собой батареи или использовать энергию, накопленную солнечными элементами».

Еще один тип кристаллов, разработанных учеными МТЦ СО РАН, получил название «дышащих» - эти кристаллы на основе соединений переходных металлов, например, меди, никеля, при изменении температуры или облучении меняют свои магнитные свойства а иногда также физическую структуру: меняется объем, линейные размеры, длины связей. При этом все внутрикристаллические движения происходят настолько согласовано, что сами кристаллы остаются целыми: не ломаются, не рассыпаются в порошок.

«Мы проводили эксперимент, в ходе которого 10-15 раз нагревали и охлаждали один и тот же образец, он не разрушился и сохранил свои свойства. Поскольку процесс сжатия-расширения при повторении циклов нагревания и охлаждения похож на изменение объема грудной клетки во время дыхания, такие кристаллы получили название «дышащие». Это уникальное свойство позволяет исследовать структурные изменения в ходе таких твердофазных превращений и дать объяснение проявляющимся магнитным аномалиям», - цитируются пояснения сотрудника МТЦ СО РАН, кандидата химических наук Ксении Марюниной.

Как полагают ученые, разработанные ими кристаллы могут стать основой для создания сенсоров, которые могут применяться в авиакосмической отрасли, а могут применяться и в земных условиях, где требуется контроль за изменением температуры и уровня облучения — в Арктике, Антарктике или в северных частях страны.