新的纳米技术允许无触觉的光学手指运动跟踪

不用的颜色变化：纳米结构含有交替层的氨基丙酯纳米片和氧化物纳米颗粒以与蝶翼或珍珠相同的方式产生颜色。当手指达到几毫米的时，颜色会发生变化。这是因为材料然后占据手指发射的水分。

来自Max Planck Institute的科学家们已经开发出纳米结构，一旦手指靠近它们，就会改变其电气甚至它们的光学性质，使无意义的光学手指跟踪成为可能。

虽然触摸屏是实用的，但不用的展示甚至更加糟糕。那是因为，尽管触摸屏已经使智能手机的进步成为我们的生活，但对于我们能够使用Cash Dispens或票务机器来说，它们确实有一定的缺点。触摸屏随着时间的推移而受到机械磨损，并且是细菌和病毒的传输路径。

无风化显示器可能能够利用一个重要的人类特征，虽然有时不受欢迎：这是我们的身体汗水的事实 - 并且在皮肤中穿过微小的毛孔而不断地发射水分子。由Bettina Lotsch领导的纳米化学集团在斯图加特Max Planck Sold Stations研究所领导的纳米科学集团现在已经能够用特殊的水分传感器可视化手指的蒸腾，这是一旦物体尽快反应食指 - 接近其表面，而不触摸它。将增加的湿度转换成电信号或转换成颜色变化，从而使其能够测量。

氨基丙烯酸是这样做的。该酸是室温下的结晶固体，其结构由锑，磷，氧气和氢原子组成。“科学家们已经众所周知，这种材料能够在这个过程中占用水并膨胀，”Max Planck Solid Station Countsitute at Lmu Munich Chemistry系的博士生博士生博士生。这种水吸收还改变了材料的性质。例如，随着储存的水分子的数量升高，其电导率增加。这使得它能够作为环境水分的衡量标准。

湿度传感器可实现无触摸屏。由来自Max Planck固体研究所和LMU Munich的Max Planck研究所与B. Lotsch一起使用的团队开发的无风化显示器的材料将其电导率和铸造成光子纳米结构 - 颜色也是如此水蒸气。

暴露于水分的夹层纳米材料结构也改变了它的颜色

然而，科学家们对开发新的水分传感器并不感兴趣。他们真正想要的是在不用的展示中使用它。“因为这些传感器以非常局部的方式对水分的任何增加反应，所以可以想到的是，这种具有水分依赖性性质的材料也可用于无风光显示器和监视器，”龙门表示。这种不必要的屏幕将不仅仅是一个手指来靠近显示器，以改变它们的电气或光学属性 - 以及它们的输入信号 - 在显示屏上的特定点。

将磷酸盐衍生纳米片作为其基础，然后斯图加特科学家们开发了一种光子纳米结构，通过改变颜色来对水分反应。“如果这是一个监视器，那么用户将接受他们的手指运动的可见反馈”Katalin Szendrei，也是Bettina Lotsch的博士学生。为此，科学家们创造了一种多层夹层材料，具有超薄层的超薄磷酸盐纳米液和二氧化硅（SiO 2）或二氧化钛纳米颗粒（TiO 2）。包括十多个层，堆叠最终达到了一百万多米的高度。

对于一件事，可以通过层的厚度设定夹层材料的颜色。对于另一个，如果科学家们在材料的立即周围环境中增加相对湿度，则夹心的颜色会改变，例如通过向屏幕移动手指。“这种原因在于含磷酸盐层之间的水分子的储存，这使得层数大大膨胀，”Katalin Szendrei解释说。“该过程中层的厚度的变化伴随着传感器颜色的变化 - 以与蝶翼或珍珠母母母母母母母母母珍珠相似的方式产生的。

材料在几毫秒内反应到湿度变化

这是一个基本上是众所周知的所谓光子晶体的特征。但科学家们从未观察到这么大的颜色变化，因为他们现在在斯图加特的实验室里。例如，当手指接近时，纳米结构的颜色从蓝色变为红色。以这种方式，根据所吸收的水蒸气量，可以通过整个可见光谱调谐颜色，“施用的β·泰尔沙。

科学家的新方法不仅是因为醒目的颜色变化而迷恋。重要的是，材料在几毫秒内对湿度的变化作出反应 - 字面上眨眼间。以前报告的材料通常需要几秒钟或更长时间来响应。对于实际应用来说，这太慢了。还有其他材料无法总是这样做的事情：由氨基烷烃纳米片和氧化物纳米颗粒组成的夹层结构从化学透视高度稳定，并选择性地对水蒸气进行响应。

防止化学影响的层必须通过水分

科学家们可以想象他们的材料远远超过后代的智能手机，平板电脑或笔记本电脑。“最终，我们可以看到在许多地方的人们目前必须触摸监视器导航的许多地方也部署了无情的展示，”Bettina Litsch说。例如，在现金分配器或票务机中，甚至在超市蔬菜过道中的称重秤。如果许多不同的人使用的公共场所在公共场所，如果他们无意义，许多不同的人将具有不同的卫生利益。

但在我们看到他们在这样的地方使用之前，科学家们有一些挑战克服了一些挑战。例如，重要的是，纳米结构可以经济地生产。为了最大限度地减少磨损，如果它们将在像显示器中的任何东西中使用，则需要涂有保护层。而且，再次，必须不满足，而不是两个不同的要求：它必须保护水分敏感层免受化学和机械影响。当然，它必须让水分通过。但斯图加特科学家有一个想法如何实现这一目标。他们目前开始与船上的额外合作伙伴进行实践的想法。

出版物：Katalin Szendrei，等人，“基于2D纳米型响应的2D纳米蛋白响应性的无风光手指运动跟踪”，高级材料，2015，2015; DOI：10.1002 / ADMA.201503463