Ți-ai dorit vreodată să îți schimbi culoarea pielii ca un calamar, pentru a se potrivi cu împrejurimile tale? Ar fi un talent util, fără îndoială, pentru a face gust în timpul ședințelor plictisitoare.
Calmarul și caracatița sunt unele dintre singurele animale de pe Pământ cu această abilitate unică, pe care le pot folosi pentru a se ascunde de prădătorii de pe fundul oceanului. Folosindu-și mușchii, își extind sau expun sacii de pigment în pielea lor pentru a obține o culoare sau un model specific. De asemenea, își pot textura pielea după bunul plac, trecând de la neted la șifonat sau ondulat.
Acum, o echipă de oameni de știință de la Universitatea din Connecticut și-a dat seama de o modalitate de a reproduce acest proces de schimbare a culorii și texturii. S-ar putea să nu vă ajute să vă integrați în scaunul de birou, dar ar putea ajuta la crearea de noi tehnologii, cum ar fi ecrane antirid, criptare încorporată, ferestre de confidențialitate și chiar îmbrăcăminte pentru schimbarea culorilor.
Echipa, condusă de omul de știință al materialelor Luyi Sun și de colegul său Songshan Zeng, precum și de colaboratorul lor Dianyun Zhang, a creat materiale care pot schimba culoarea, textura și transparența. Materialele profită de proprietatea numită „mecanocromism” sau schimbarea culorii datorită aplicării forței mecanice.
„Am aflat că unele calamari, își pot schimba mușchiul pielii pentru a dezvălui sau a dezvălui unii dintre pigmenții înglobați în stratul lor de piele”, spune Sun. „Am spus„ oh, este ceva ce probabil am putea imita ”.
Echipa a creat un material cu două straturi - o peliculă rigidă din alcool polivinilic și compozit de argilă pe partea superioară a unui strat de fund mai elastic de polidimetilsiloxan (PDMS) înglobat cu colorant. Stratul superior dezvoltă fisuri și creste minuscule atunci când este întins; materialul dezvăluie apoi ce este mai jos. Această configurație poate fi folosită pentru a crea materiale care trec de la transparent la opac, devin mai luminiscente sau își schimbă culoarea în întregime.
De asemenea, au creat un material cu o peliculă rigidă de alcool polivinilic, fără compozitul de argilă, pe un strat inferior de PDMS. Când este expus la umiditate, materialul se ridă, la fel ca degetele umane, după o înot lungă. Această încrețire poate fi concepută pentru a fi reversibilă sau nereversabilă.
Zeng spune că aceste tehnologii au mai multe aplicații potențiale. Tehnologia mecanocromică ar putea fi folosită pentru a crea ferestre inteligente care arată limpede în starea lor de repaus, dar poate fi făcută opacă atunci când este întinsă, creând confidențialitate instantanee. Acestea ar putea fi, de asemenea, folosite pentru a crea o nouă generație de optice pentru schimbarea culorilor, jucării sau chiar îmbrăcăminte. Tehnologia de riduri sensibile la umiditate ar putea fi utilă și pentru realizarea ecranelor anti-orbire pentru calculator, tabletă și smartphone. Tehnologia de riduri ireversibilă ar putea fi folosită și pentru criptare - un mesaj este încorporat în materialul care poate fi văzut doar atunci când este umezit și poate fi făcut să dispară imediat după citirea acestuia, în stilul James Bond.
Sun este că materialele de bază sunt costuri destul de reduse, iar procesul de creare a tehnologiei de schimbare a culorii și texturii este destul de simplu, spune Sun. El intenționează să se asocieze cu industrii pentru a veni cu mai multe aplicații din lumea reală pentru material în viitorul apropiat. Următorii pași vor fi îmbunătățirea și extinderea tehnologiei. În momentul de față schimbarea de culoare trebuie să fie activată de lumina UV; echipa ar dori să o dezvolte astfel încât să poată fi folosită în orice fel de lumină. De asemenea, le este interesat să utilizeze diferite stimuli, în afară de forța mecanică, pentru a face schimbarea culorii și texturii, creând probabil un material care ar putea fi modificat de schimbarea temperaturii, de exemplu.
„Lucrăm foarte mult în acest moment pentru a îmbunătăți și a face progrese și am obținut unele progrese frumoase”, spune Sun.
Echipa și-a prezentat cercetările în cadrul celei de-a 252-a reuniuni naționale și a expunerii Societății Americane de Chimie, desfășurată săptămâna trecută în Philadelphia.
