Ученые из Технологического института Сибаура (Япония) создали уникальный кристалл, способный мгновенно менять цвет при контакте с опасным загрязнителем — нафталином. Это вещество широко распространено в окружающей среде и может наносить вред здоровью. Разработка японских исследователей открывает путь к созданию простых, но эффективных сенсоров для экологического мониторинга.
Как это работает?
Кристалл состоит из специально разработанной молекулы — производного пиразинацена. В обычном состоянии он имеет сине-зеленый оттенок, но при взаимодействии с нафталином резко становится красно-фиолетовым.
Ключевая особенность технологии — двойной механизм переноса заряда:
- Внутримолекулярный перенос — движение электронов внутри самой молекулы (отвечает за исходный цвет).
- Межмолекулярный перенос — при контакте с нафталином электроны перераспределяются между двумя веществами, что и вызывает смену окраски.
Уникальность кристалла в том, что процесс обратим: если нагреть его до 180°C, нафталин испаряется, и материал возвращается к первоначальному цвету, готовый к повторному использованию.
Зачем это нужно?
Нафталин — токсичное соединение, загрязняющее воздух и воду. Традиционные методы его обнаружения требуют сложного оборудования, тогда как японская разработка предлагает простое и наглядное решение:
- Контроль качества воды в реках и морях.
- Мониторинг промышленных выбросов.
- Использование в лабораторных и полевых условиях.
Кроме того, технология селективна — кристалл реагирует именно на нафталин, игнорируя другие схожие вещества, например, октафторнафталин.
Исследование опубликовано в журнале Chemistry: A European Journal.
