Ste si kdaj želeli, da bi kot lignji lahko spremenili barvo kože in se zlili z okolico? Brez dvoma bi bil koristen talent za napitnino med dolgočasnimi sestanki.
Lignje in hobotnice so nekatere edine živali na Zemlji s to edinstveno veščino, ki jo lahko uporabijo za skrivanje pred plenilci na oceanskem dnu. Z mišicami razširijo ali izpostavijo vrečke s pigmenti v svoji koži, da dosežejo določeno barvo ali vzorec. Svojo kožo lahko tudi teksturajo po volji, in sicer od gladke do nagubane ali raztrgane.
Zdaj je skupina znanstvenikov z univerze v Connecticutu iznašla način za ponovitev tega postopka spreminjanja barv in tekstur. Morda vam ne bo pomagalo, da se zlijete v namizni stol, lahko pa bi ustvaril nove tehnologije, kot so zasloni proti bleščanju, vgrajena enkripcija, okna za zasebnost in celo oblačila za spreminjanje barve.
Ekipa, ki sta jo vodila znanstvenik za materiale Luyi Sun in njegov kolega Songshan Zeng ter njihov sodelavec Dianyun Zhang, je ustvarila materiale, ki lahko spremenijo barvo, teksturo in prosojnost. Materiali izkoriščajo lastnosti, imenovane „mehanohromizem“, ali sprememba barve zaradi uporabe mehanske sile.
"Izvedeli smo, da nekateri lignji lahko spremenijo svojo kožno mišico, da razkrijejo ali razkrijejo nekatere pigmente, vdelane v kožni sloj, " pravi Sun. "Rekli smo si, o, to bi verjetno lahko posnemali."
Skupina je ustvarila dvoslojni material - togo folijo iz polivinil alkohola in glinenega kompozita na vrhu bolj elastičnega spodnjega sloja polidimetilsiloksana (PDMS), obloženega z barvilom. Zgornja plast razvije drobne razpoke in grebene, ko se raztegne; gradivo nato razkrije, kaj je spodaj. Ta nastavitev se lahko uporablja za ustvarjanje materialov, ki segajo od prozornih do neprozornih, postanejo bolj svetleči ali v celoti spremenijo barvo.
Ustvarili so tudi material s trdim zgornjim filmom polivinilnega alkohola, brez glinenega sestavka, na spodnji plasti PDMS. Ko je izpostavljen vlagi, se material naguba, podobno kot človeški prsti po dolgem plavanju. To gubo je mogoče oblikovati tako, da je reverzibilna ali nereverzibilna.
Te tehnologije imajo več potencialnih aplikacij, pravi Zeng. Mehanohromno tehnologijo bi lahko uporabili za ustvarjanje pametnih oken, ki so v stanju počitka videti jasna, vendar jih je mogoče raztegniti, ko jih raztegnete, in ustvarite takojšnjo zasebnost. Uporabili bi jih lahko tudi za ustvarjanje nove generacije barvnih optik, igrač ali celo oblačil. Tehnologija gub na odpornost na vlago bi bila lahko uporabna tudi za izdelavo zaslonov računalnika, tabličnih računalnikov in pametnih telefonov. Nepovratno tehnologijo gubanja lahko uporabimo tudi za šifriranje - v gradivo je vdelano sporočilo, ki ga je mogoče opaziti šele, ko ga navlažimo, in ga takoj po branju, slogu Jamesa Bonda, izgine.
Sun pravi, da so osnovni materiali precej poceni, postopek ustvarjanja tehnologije za spreminjanje barv in tekstur pa je precej preprost, pravi Sun. Načrtuje partnerstvo z industrijami, da bi v bližnji prihodnosti izdelali bolj resnične aplikacije za to gradivo. Naslednji koraki bodo izboljšanje in razširitev tehnologije. Trenutno je treba spremembo barve aktivirati z UV svetlobo; ekipa bi ga želela razviti, da bi ga lahko uporabljali v kakršni koli luči. Zanima jih tudi, da poleg mehanske sile uporabljajo različne dražljaje, da se barva in tekstura spremenijo, morda ustvarijo material, ki ga lahko na primer spremenijo temperaturne spremembe.
"Trenutno si močno prizadevamo za nadaljnje izboljšanje in napredek in dosegli smo res lep napredek, " pravi Sun.
Skupina je svoje raziskave predstavila na 252. nacionalnem srečanju in razstavi Ameriškega kemičnega društva, ki je bil prejšnji teden v Filadelfiji.
