Как работают кольца, которые меняют цвет по настроению?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Статья | Наука и космос

Первые упоминания о термохромных жидких кристаллах восходят к середине XX века, когда учёные исследовали их применение в медицинских термометрах и индикаторах температуры. Однако идею превратить научное открытие в модный аксессуар реализовали лишь в 1975 году три независимых разработчика — Марвин Уэрник, Джошуа Рейнольдс и Марис Амбатс. Они предложили герметично запечатать полоску термочувствительных кристаллов под защитным куполом, наподобие драгоценного камня, и закрепить её в металлическом ободке. Именно с этого момента на рынок вышли первые кольца, способные менять цвет в зависимости от температуры кожного покрова человека. Масс-медиа быстро окрестили новинку «кольцом настроения» (mood ring), что сыграло ключевую роль в стремительном распространении этого аксессуара в мире моды и поп-культуры.

Автор: Moodman001 Источник: commons.wikimedia.org

Физико-химические основы работы

В основе «кольца настроения» лежат жидкие кристаллы, обладающие уникальным свойством — термохромизмом, то есть изменением оптических характеристик при изменении температуры. Молекулы этих кристаллов способны перестраивать свою внутреннюю структуру, переходя из одной упорядоченной фазы в другую под воздействием тепла.

При повышении температуры их ориентация становится более регулярной, и они отражают световые волны более короткой длины, порождая холодные оттенки синего и фиолетового. При остывании структура кристаллов расстраивается, что сдвигает спектр отражённого света к тёплым тонам жёлтого и коричневого. Именно эти изменения восприятия цвета и создают иллюзию «считывания» настроения владельца украшения.

Автор: Alkivar Источник: commons.wikimedia.org

Температурная шкала и «чтение» эмоций

Чтобы придать цветовым переходам практическое значение, производители сопровождают кольцо цветовой шкалой, где каждому оттенку соответствует определённый «настрой»: от «взволнованного» и «энергичного» до «расслабленного» и «стрессового». Например, более высокие температуры (около 37-38 °C) ассоциируют с фиолетовым цветом, который трактуется как страсть или восторг, тогда как температурный диапазон около 33-35 °C даёт жёлто-оранжевые оттенки, указывающие на волнение.

Цвет Настроение
синий счастливое
голубой расслабленное
фиолетовый радостное
коричневый угнетённое
зелёный спокойное
желтый волнительное
белый тревожное
чёрный напряжённое, под стрессом
красный раздражённое

Следует подчеркнуть, что такая шкала возникла чисто из рекламных слоганов, поскольку реальная температура кожи зависит не только от эмоционального состояния, но и от факторов окружающей среды и физической активности.

Связь температуры кожи и физиологии

Палец человека, на котором обычно надевают кольцо, богат капиллярами, через которые осуществляется теплообмен с окружающей средой. При стрессе или тревоге происходит сужение периферических сосудов, вследствие чего температура кожи снижается. Напротив, при ощущении удовольствия, расслаблении или приливе энергии кровоток увеличивается, и пальцы становятся теплее.

Именно эту динамику и фиксирует термочувствительный слой кольца. Тем не менее кольцо не распознаёт эмоции напрямую, а лишь реагирует на косвенный показатель — кожную температуру, что важно учитывать при интерпретации смены цвета.

Автор: Saphir1401 Источник: commons.wikimedia.org

Конструкция и материалы

Современные варианты «кольца настроения» состоят из нескольких элементов. Металлический ободок, зачастую изготовленный из недрагоценных сплавов, покрытых родием или серебром для устойчивости к коррозии, служит основой и защитой для хрупкой вставки. Над жидкокристаллическим слоем располагается полусферический купол из оптического стекла или кварца, обеспечивающий ровное преломление и отражение света, а также защиту от механических повреждений и влаги.

Жидкие кристаллы обычно выпускаются в виде тонких плёнок, имплантированных между двумя слоями защитного полимера, или инкапсулированных в микрошарики, устойчивые к перегреву и воздействию воды. Благодаря такой конструкции изделие способно прослужить долго, сохраняя чувствительность к температуре в пределах диапазона примерно от 30 °C до 38 °C.

Автор: Moodman001 Источник: commons.wikimedia.org

Ограничения и нюансы использования

Несмотря на кажущуюся простоту, кольца на основе термохромных кристаллов обладают рядом ограничений. Во-первых, чувствительность покрытия к влаге и прямому контакту с водой приводит к преждевременному разрушению кристаллов: при намокании они могут утратить способность менять цвет и навсегда зафиксироваться в тёмном состоянии. Во-вторых, внешние факторы - температура окружающей среды, солнечный свет или контакт с горячими предметами - могут искажать показания, выдавая ложные оттенки.

Наконец, отсутствие жёстко установленного соответствия между оттенком и конкретным эмоциональным состоянием означает, что кольцо остаётся скорее забавным аксессуаром, нежели научным прибором для измерения настроения.

Изображение в превью:
Автор: Moodman001
Источник: commons.wikimedia.org
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)
Об авторе
Почта для связи — gorbov.busines@yandex.ru

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Детальное изучение мозга чемпиона по памяти раскрыло нейробиологию его трюков

Рабочая память человека имеет свои физиологические ограничения. Исторически в когнитивной психологии этот предел описывался формулой «семь плюс-минус два элемента». Вы можете легко удержать в...

Эффект странника: как навыки ориентации в пространстве породили у человека геометрическое мышление

Со времен Платона геометрия считалась высшим проявлением абстрактного мышления. В диалоге «Менон» философ просит необразованного мальчика-раба удвоить площадь квадрата — и тот, опираясь...

Каньон Антилопы: почему он самый извилистый и фотогеничный в мире

В Аризоне, на землях индейцев навахо, находится место, любимое фотографами со всего мира. Каньон Антилопы вы наверняка хоть раз видели на заставке своего компьютера. Microsoft вносила его виды в...

Почему кофе и чай бодрят: взгляд с точки зрения науки

Вы когда-нибудь замечали, что после чашки кофе фокусировка внимания резко обостряется, но уже через полчаса ясность мысли начинает неумолимо угасать? Эти «американские горки» связаны с конкретными...

Как гора выше Эвереста остаётся невидимой: 75% высоты Мауна-Кеа скрыто океаном

Говоря о горных вершинах, достигающих наибольших высот, невозможно не вспомнить об Эвересте. Эта гора возносится в небо на 8848 метров над уровнем моря, и этот рекорд закреплён в школьных учебниках...