Вычислительная химия удешевит производство инфракрасных пластиковых линз
Москва, 15:41, 30 Окт 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Исследователи из Аризонского университета разработал и усовершенствовали серный полимер, способный повысить доступность инфракрасных устройств.
Впервые материаловед Джеффри Пьюн представил продукт, оранжевые пластиковые линзы, 5 лет назад, сообщает sciencedaily.com. Его коллега, оптик Роберт Норвуд, скептически назвал изделие отголоском моды 60-х гг. 20-го в. За прошедшие годы команда профессора Пьюна усовершенствовала материал, создав новое поколение линз. Пластик, серный полимер из продуктов очистки ископаемого топлива, подходит для оптики, окон и других устройств, требующих передачи инфракрасного света.
«ИК-технологии давно используются военными в приборах ночного видения и системах обнаружения ракет, — сказал специалист. – Но их применение в потребительском и транспортном секторе ограничено высокой стоимостью».
Новые линзы могут сделать инфракрасные камеры и датчики доступнее, считает профессор Норвуд. Потенциальными областями применения он назвал экономичные самоходные автомобили, домашние системы тепловой визуализации для охраны и защиты от пожаров.
По сравнению с первым поколением, полимеры стали более прочными и термостойкими. Также расширился диапазон передаваемых лучей. Линзы рассчитаны на средние и длинные ИК-волны. производить их дешевле стандартных металлических аналогов на основе германия. Из-за недостатков элемента, Тристан Кляйн из лаборатории Пьюна, первый автор работы, предложил на замену серный пластик. Но материал требовал модернизации. Для этого Кляйн с коллегами использовал вычислительные симуляции. Они помогли создать органические молекулы, не поглощающие ИК-лучи и позволяющие предсказать прозрачность конечных материалов.
«На тестирование ушли бы годы. Наш метод значительно ускорил процесс»,- сказал Кляйн.
Для формования германия требуется температура свыше 1700°С. С серным полимером работают при более мягких условиях.
«Основным преимуществом стало снижение рабочей температуры с сохранением хороших термомеханических свойств, предотвращающих растрескивание или царапанье», — сказал Пьюн.
Команда заключила партнерское соглашение с Tech Launch Arizona для превращения результатов исследования в рентабельную технологию.
