Химики создали прозрачный лак для управления сенсорными экранами

Стеклянный флакон прозрачного лака с кисточкой рядом со смартфоном на лабораторном столе.
Группа исследователей из Колледжа Сентенери в Луизиане разработала состав прозрачного лака для ногтей, позволяющий использовать длинный маникюр в качестве стилуса для мобильных устройств. Новое покрытие решает проблему низкой проводимости ногтевой пластины, из-за которой емкостные сенсорные экраны смартфонов и планшетов не реагируют на касания пользователей с длинными ногтями.

Работа современных дисплеев основана на регистрации изменений электрического поля при контакте с проводящим материалом, таким как кожа человеческого пальца. Ногти относятся к диэлектрикам и не способны вызвать необходимый отклик сенсора. Предыдущие попытки наделить маникюр проводящими свойствами требовали добавления в лак углеродных нанотрубок или металлических частиц. Это не только делало покрытие темным или непрозрачным, ограничивая его эстетическую ценность, но и создавало риски для здоровья из-за опасности вдыхания подобных компонентов в процессе производства.

В ходе поисков безопасной и прозрачной альтернативы химики протестировали более 50 добавок в сочетании с различными базовыми составами. Наиболее эффективной оказалась комбинация модифицированного таурина – органического соединения, часто используемого в качестве пищевой добавки, – и этаноламина. В отличие от материалов с прямой проводимостью, новый состав работает за счет кислотно–основных взаимодействий. При попадании в электрическое поле экрана протоны в структуре лака начинают перемещаться между молекулами, создавая изменение емкости, достаточное для регистрации нажатия.

На текущем этапе технология требует доработки перед выходом на потребительский рынок. Основной проблемой остается кратковременность эффекта: из-за быстрого испарения активных веществ проводимость сохраняется лишь в течение нескольких часов после нанесения. Кроме того, ученые стремятся полностью исключить из формулы этаноламин, заменив его абсолютно нетоксичным аналогом, и добиться идеальной прозрачности, которую сейчас слегка нарушает присутствие таурина.

Результаты исследования будут представлены на весенней сессии Американского химического общества. Авторы проекта уже подали заявку на предварительный патент. По их мнению, разработка будет полезна не только в индустрии красоты, но и поможет пользователям с мозолями или огрубевшей кожей на подушечках пальцев, которая также затрудняет взаимодействие с сенсорными интерфейсами.

Айнур Бекенова

Айнур Бекенова – ведущий научный журналист издания «Град науки», освещающая широчайший спектр современных исследований и прорывных открытий. В своих материалах она виртуозно переводит сложный язык академических статей в увлекательные сюжеты для широкой аудитории. Ее профессиональные интересы поистине безграничны и охватывают самые разные передовые области знания – от палеонтологии и астрофизики до нейробиологии и квантовой физики.

Особое место в работе Айнур занимает нейробиология: в рубрике «Площадь разума» она глубоко исследует тайны человеческого мозга, подробно рассказывая о новейших подходах к лечению болезней Альцгеймера и Паркинсона, влиянии воспалений на память и механизмах работы нейронных сетей. Не менее пристальное внимание журналистка уделяет медицине и генетике в «Аптекарском переулке», где пишет о факторах риска различных заболеваний, вирусах и удивительных находках микробиологов.

Экологическая повестка, сельское хозяйство и биология также являются ключевыми направлениями ее деятельности. В «Зеленой зоне» Айнур освещает масштабные экологические проекты, последствия лесных пожаров и уникальные адаптационные механизмы флоры и фауны. Ее статьи в рубриках «Набережная стихий» и «Звездный бульвар» погружают читателей в глобальные процессы Земли и глубокого космоса: от движения магмы и формирования невиданных ураганов до поиска темной материи, аномального роста квазаров и древнего климата Марса.

Кроме того, журналистка регулярно знакомит аудиторию с открытиями из мира физики высоких энергий и материаловедения в «Проспекте металлургов», рассказывая о квантовом спиновом льду и свойствах графена. Не остаются без внимания и доисторические загадки планеты: в «Старом городе» она публикует захватывающие палеонтологические сенсации о новых видах динозавров и вымерших гигантских кенгуру. Благодаря такому глубокому анализу в каждой дисциплине, Айнур Бекенова создает для своих читателей максимально объемную и актуальную картину непрерывно развивающегося научного мира.