Мукам володарок довгих нігтів покладено край. Володарки довгих нігтів знають, з якими труднощами пов’язане використання незмінного супутника будь-якої сучасної людини — смартфона. Усі сучасні сенсорні екрани — ємнісні, і на дотик нігтів не реагують. Доведеться вигадуватися, щоб торкнутися подушечкою пальця.
Хіміки з Коледжу Сентенері в Луїзіані поклали край їхнім мукам — розробили прозорий лак, який перетворює нігті на стилуси. Результати дослідження представлено на весняній конференції Американського хімічного товариства.
Студентка Манасі Десаї, яка цікавиться косметичною хімією, звернулася до свого наукового керівника Джошуа Лоуренса за темою для проекту. Лоуренс, хімік-металоорганік, пояснює: «Хіміки тут для того, щоб вирішувати проблеми та робити ваше життя кращим».
Разом вони почали шукати, яку саме проблему варто вирішити. Дослідники звернули увагу на труднощі, з якими стикаються люди з довгими нігтями при використанні смартфонів, і запитали медсестру, яка бере кров на аналіз: чи був би корисним манікюр, сумісний із сенсорним екраном? «Звичайно, зробіть!» — підтвердила вона.
Для керування ємнісним сенсорним екраном до нього потрібно торкатися провідними предметами. У пальців опір достатньо малий, щоб екран зреагував, чого не можна сказати про нігті. Тому ідея з покращенням електропровідності манікюру була очевидною.
Але реалізувати її не так просто. Раніше інші вчені намагалися додавати в лаки токопровідні вуглецеві нанотрубки або металеві частинки. Але такі добавки токсичні або надто помітні, що обмежує кольорову гаму.
У пошуках ідеального поєднання прозорості та провідності Десаї пішла шляхом старого доброго методу спроб і помилок. Взявши 13 видів прозорих лаків з магазинів і понад 50 різних добавок, вона методично перебирала комбінації, поки не знайшла найкращу: таурин і етаноламін.
Етаноламін забезпечував потрібну провідність і добре поєднувався з лаком, але він токсичний. Модифікована формула з таурином, хоча й нетоксична, давала легку каламутність. А в поєднанні вони утворили склад, який смартфон розпізнавав як дотик. Дослідники додали його до лаку і перевірили на практиці.
«Наш остаточний прозорий лак можна наносити поверх будь-якого манікюру або на чисті нігті, і він може допомогти також людям з огрубілою шкірою на подушечках пальців. Отже, у нього і косметична, і практична користь», — каже Десаї.
Принцип дії розробки відрізняється від більшості аналогів: провідність зумовлена кислотно-лужною хімією. До такого висновку Лоуренс і Десаї дійшли, оскільки найкращі перші результати дали склади на основі етаноламіну, який може вивільняти протони, переміщуючи заряд. На їхню думку, коли лак вступає в контакт з електричним полем сенсорного екрана, протони починають «перестрибувати» між молекулами, і ємність покриття змінюється зовсім трохи — але цього достатньо, щоб смартфон розпізнав дотик.
Результати обнадійливі, але до появи лаку на полицях магазинів ще довгий шлях. Навіть найвдаліший склад на основі етаноламіну та таурину поки що примхливий і не дає стабільного результату при нанесенні на ніготь. До того ж етаноламін швидко випаровується, тому після нанесення лак придатний для взаємодії з сенсорним екраном лише декілька годин, і взагалі його краще замінити чимось абсолютно безпечним.
Проте рішення знайдено і реалізовано — справа за малим: довести до досконалості. «Ми наполегливо працюємо, виявляючи те, що не працює, і в кінці кінців, якщо займатися цим достатньо довго, обов’язково знайдеш те, що працює», — підсумував Лоуренс.