Capacitatea unui obiect de a-și schimba aspectul la cerere are o serie de aplicații, de la permiterea mașinilor să se amestece dinamic în mediul lor la crearea de afișaje și lucrări de artă adaptabile. Cefalopodele sunt o sursă evidentă de inspirație datorită capacității lor unice de a-și schimba culoarea și structura fizică a pielii în doar câteva secunde.
Până acum, însă, oamenii de știință din domeniul materialelor au avut dificultăți în replicarea acestei duble controlări. Materialele care își schimbă culoarea folosesc în mod obișnuit nanostructuri pentru a reflecta lumina în moduri specifice. Dar schimbarea formei unei suprafețe interferează cu aceste interacțiuni, făcându-le greu de reglat simultan pe ambele proprietăți.
Acum, într-un articol publicat în revista Nature, cercetătorii de la Universitatea Stanford au rezolvat problema prin crearea unei piei sintetice formate din două straturi de polimer controlate independent: unul schimbă culoarea și celălalt forma.
„Pentru prima dată, putem imita aspecte cheie ale camuflajului cefalopodelor, cum ar fi controlul texturilor complexe, de aspect natural, și în același timp, schimbarea modelelor independente de culoare”, a declarat Siddharth Doshi, primul autor al articolului, pentru The Financial Times.
Noul sistem de camuflaj a fost inspirat direct de cefalopode, care folosesc structuri mici controlate de mușchi numite papile pentru a-și remodela suprafața pielii, în timp ce celule separate de pigment își schimbă culoarea.
Pentru a recrea aceste abilități, cercetătorii au folosit un polimer numit PEDOT:PSS, care se umflă atunci când absoarbe apă. Echipa a folosit litografia cu fascicul de electroni – o tehnologie folosită în mod obișnuit pentru a gravura modele în cipuri de calculator – pentru a controla cât de mult se umflă diferite zone ale polimerului atunci când sunt expuse la lichid.
Echipa a acoperit un strat al polimerului cu un singur strat de aur pentru a crea texturi care trec între un aspect lucios și unul mat. Au apoi plasat un alt strat al polimerului între două straturi de aur, creând o cavitate optică care putea fi folosită pentru a genera o varietate largă de culori pe măsură ce distanța dintre foi de aur se schimbă.
Cercetătorii pot crea patru stări vizuale distincte – textură combinată cu un model de culoare, doar textură, doar culoare și nici textură, nici model de culoare – expunând fiecare parte a pielii la apă sau alcool izopropilic. Sistemul trece între stări în aproximativ 20 de secunde, iar procesul este complet reversibil.
„Prin controlul dinamic al grosimii și topografiei unui film de polimer, puteți realiza o varietate foarte mare de modele frumoase și complexe.”
Sursa: [Articol original](link catre sursa originala)
Editor RevistaSanatatii.ro. Isi doreste ca activitatea lui sa aduca speranta milioanelor de oameni bolnavi din Romania, sa le aline suferintele si sa le ofere speranta.