Название(я): Покрытия - хамелеоны
Номер в каталоге: 2
Основной предмет (школа): химия
Область знания (ВУЗ): явление фотохромизма
Актуальность: У школьников традиционно большой интерес вызывают различные подходы по созданию технических средств маскировки, особенно для военных нужд. Многие из них знают, что в природе существуют примеры такой маскировки: ящерицы – хамелеоны, осминоги. Экспериментальное получение таких материалов достаточно сложно, однако самостоятельное создание покрытий на основе фотохромных материалов, обратимо изменяющих свой свет в условиях повышенной освещенности, может представлять для школьников интерес. Возможно, простейший из известный им примеров – очки – хамелеоны, содержащие галогениды серебра и регулирующие прозрачность при фотохимическом образовании металлического серебра в стеклянной матрице в условиях яркого солнечного света.
Новизна: в отличие от обычных светочувствительных материалов в рамках возможного проекта необходимо получить фотохромные материалы в матрице, в которой возникновение и исчезновение окраски происходило бы обратимо при изменении уровня освещенности.
Цель: получение фотохромного материала в виде пленки или покрытия и изучение его оптических свойств (прозрачности или отражающей / поглощающей способности)
Задачи:
1. анализ литературы по теме и ознакомление школьников с существом описываемого круга явлений, различными подходами и существующими вариантами фотохромных покрытий, круг изучаемого материала для составления литобзора к проекту можно расширить до магнито – оптических, плазмонных и метаматериалов (только в случае исходно высокого уровня подготовки школьников по физике)
2. выбор объекта исследований с упором на доступные фоточувствительные материалы (возможно, соли серебра, лимоннокислое железо и пр.)
3. синтез активного составляющего
4. поиск связующего (полимера или геля) для получения пленки
5. смешение или растворение активного компонента в веществе – связующем, нанесение покрытия с помощью намазывания, трафаретной печати или на вращающуюся подложку
6. исследование оптических свойств
7. анализ возможных методов практического использования полученных материалов.
Экспериментальные подходы: методы мокрой химии получения малорастворимых осадков или комплексных соединений, методы получения покрытий, изучение оптических свойств
Методические подходы: ознакомление школьников с основами фотохимии, физическими основами процессов поглощения и рассеяния света
Требующиеся нестандартные реактивы и ресурсы: заранее неизвестны, возможно, соединения серебра
Освоение школьником теоретического материала: химия соединений, выбранных в качестве объектов исследования, основные законы фотохимии
Навыки, получаемые школьником: синтез новых неорганических или органических соединений, смешение компонентов, инструментальные методы получения покрытий, работа с приборами, изучающими оптические свойства покрытий (например, поглощение)
Предшествующий материал по школьной программе: основы органической и неорганической химии, строение атома, электромагнитные колебания
Роль учителя: помощь в выборе объектов исследований с учетом возможностей школьной лаборатории, общее руководство проектом
Возможная помощь тьюторов: предоставление дополнительной литературы, реактивов, установок по нанесению пленок, приборной базы по изучению оптических свойств покрытий, консультативная помощь
Техника безопасности: предостережения о возможной токсичности выбранных реактивов
Примечания: создание фотохромных покрытий может сопровождаться дополнительными исследованиями их фотохимической стабильности и скорости переключения в различных условиях
Первичные литературные ссылки для начала поиска: фотохромные наноструктуры
Другие работы кластера "Каталог тем проектных работ" (гипертекстовый навигатор):
- 1.Cупергидрофобные покрытия природного происхождения с эффектом «лотоса»
- 3.Синтез и исследование нетоксичных квантовых точек
- 4.Благородная металлическая радуга
- 5.Получение искусственных опалов
- 6. Синтез и свойства люминофоров
- 7.Получение вспененного графита и графена
- 8.Сорбционные свойства силикагеля
- 9.Абразивные материалы
- 10.Эффект Тиндаля
- 11.Электрохромные материалы
- 12.Металлотермическое получение материалов
- 13.Свойства двумерных нанореакторов.
- 14.Магнитные жидкости
- 15.Исследование доступных жидкокристаллических систем
- 16.Силикатный сад
- 17.Жизнь и смерть липосом
- 18.Фунгицидные и бактерицидные наноматериалы
- 19.Химические источники тока
- 20.Вселенная клеточных автоматов
- 21.Сканирующая зондовая микроскопия
- 22.Клатраты
- 23.Проводящие полимеры
- 24. Наноматериалы на основе диоксида титана
- 25.Собственный фильтр для очистки воды
- 26.Биокерамика
- 27.Защита документов от подделки
- 28.Дурацкая замазка
- 29.Кольца Лизеганга
- 30. Разделение наночастиц
 |
|
