https://frosthead.com

Inspirirani lignjama, znanstvenici stvaraju nove materijale koji mijenjaju boju i teksturu

Jeste li ikada poželjeli da promijenite boju kože poput lignje i uklopite se s okolinom? Bez sumnje bi to bio koristan talent za drijemanje tokom dosadnih sastanaka.

Lignje i hobotnice neke su jedine životinje na Zemlji s ovom jedinstvenom vještinom, koju mogu koristiti za skrivanje od grabežljivaca na oceanskom dnu. Koristeći svoje mišiće, oni proširuju ili otkrivaju vreće s pigmentima na svojoj koži kako bi postigli određenu boju ili uzorak. Oni također po volji mogu teksturirati svoju kožu, prelazeći od glatke do naborane ili ribane.

Tim znanstvenika sa Sveučilišta u Connecticutu pronašao je način kako ponoviti ovaj postupak promjene boje i teksture. Možda vam neće pomoći ugraditi se u stolicu na stolu, ali može vam pomoći stvoriti nove tehnologije, poput zaslona protiv zasljepljivanja, ugrađene enkripcije, prozora za privatnost, pa čak i odjeće za promjenu boje.

Tim, koji predvode znanstvenik za materijale Luyi Sun i njegov kolega Songshan Zeng, kao i njihov suradnik Dianyun Zhang, stvorili su materijale koji mogu mijenjati boju, teksturu i prozirnost. Materijali koriste prednost svojstva nazvanog "mehanohromizam" ili promjene boje zbog primjene mehaničke sile.

"Saznali smo da neke lignje mogu mijenjati mišiće kože kako bi otkrile ili otkrile neke pigmente ugrađene u njihov sloj kože", kaže Sun. "Rekli smo" oh, to bismo vjerojatno mogli oponašati "."

Tim je stvorio dvoslojni materijal - kruti film od polivinil alkohola i glinenih kompozita na vrhu elastičnijeg donjeg sloja polidimetilsiloksana (PDMS) obloženog bojom. Gornji sloj razvija sitne pukotine i grebene kada se isteže; tada materijal otkriva što je ispod. Ova postavka može se koristiti za izradu materijala koji od transparentnih do neprozirnih, postaju svjetlijivi ili u potpunosti promijene boju.

Također su stvorili materijal s krutim gornjim filmom od polivinilnog alkohola, bez kompozita gline, na donjem sloju PDMS-a. Kada je izložen vlazi, materijal se nabora, nalik ljudskim prstima nakon dužeg plivanja. Ovo nastajanje bora može biti reverzibilno ili nereverzibilno.

Te tehnologije imaju nekoliko potencijalnih primjena, kaže Zeng. Mehanohromna tehnologija mogla bi se koristiti za stvaranje pametnih prozora koji u stanju mirovanja izgledaju čisto, ali kada se istežu mogu biti neprozirni, stvarajući trenutnu privatnost. Oni bi se također mogli koristiti za stvaranje nove generacije displeja za promjenu boje, igračaka ili čak odjeće. Tehnologija bora protiv bora na vlagu mogla bi biti korisna i za izradu zaslona računala, tableta i pametnih telefona. Nepovratna tehnologija gnječenja može se koristiti i za šifriranje - poruka je ugrađena u materijal koji je vidljiv tek kada je navlažen, a može se učiniti da nestane odmah nakon što se pročita, stil James Bond.

Sunčevi materijali sve su prilično jeftini, a postupak stvaranja tehnologije promjene boje i teksture prilično je jednostavan, kaže Sun. Planira partnerstvo s industrijama kako bi u skoroj budućnosti došao do više stvarnih aplikacija za taj materijal. Sljedeći će koraci biti poboljšanje i proširenje tehnologije. Trenutno promjenu boje treba aktivirati UV svjetlom; tim bi ga želio razviti tako da se može koristiti u bilo kojoj vrsti svjetla. Oni su također zainteresirani koristiti različite podražaje, osim mehaničke sile kako bi se dogodile promjene boje i teksture, možda stvoriti materijal koji se može promijeniti, na primjer, promjenom temperature.

"Trenutno naporno radimo na daljnjem poboljšanju i napretku, i postigli smo dobar napredak", kaže Sun.

Tim je svoje istraživanje predstavio na 252. Nacionalnom susretu i izložbi Američkog kemijskog društva, održanom prošlog tjedna u Philadelphiji.

Inspirirani lignjama, znanstvenici stvaraju nove materijale koji mijenjaju boju i teksturu