Химики из Нью-Йоркского университета (New York University, США) нашли простой способ управлять кристаллами с помощью света. Обычно кристаллы растут сами по себе, и повлиять на этот процесс почти невозможно. Новая методика позволяет собирать структуры из мельчайших частиц и разрушать их обратно буквально одной вспышкой.

Изображение: Flux ai

В основе метода лежат коллоидные частицы, взвешенные в жидкости. В раствор добавили фотокислоты - это вещества, чувствительные к свету. Когда на них попадает свет, они меняют кислотность среды, а вместе с ней и электрический заряд на поверхности частиц. Если частицы заряжены одинаково, они отталкиваются. Если заряд меняется, начинают притягиваться и собираются в кристаллическую решетку.

Ученые выяснили, что достаточно немного изменить яркость света, чтобы частицы либо слипались, либо расходились. При слабом освещении они плавают сами по себе. Стоит усилить поток и они начинают собираться в упорядоченные структуры. А если посветить в конкретную точку, можно расплавить кристалл только там, оставив остальное нетронутым. Раньше для сборки кристаллов приходилось каждый раз менять состав раствора или подбирать новые частицы. Теперь все работает в одной пробирке, а управление идет через обычный микроскоп с лампой. Это намного проще и быстрее.

Исследователи считают, что метод пригодится для создания материалов, которые меняют свои свойства на ходу. Например, покрытий, способных перестраиваться под разный свет, или оптических датчиков, которые подстраиваются под окружение. В перспективе такие кристаллы можно использовать в дисплеях или системах хранения данных, где информацию записывают и стирают светом. Результаты опубликованы в журнале Chem. Работу поддержали Исследовательское управление армии США и Швейцарский национальный научный фонд.