Искали ли сте някога да промените цвета на кожата си като калмари, за да се слеете с обкръжението си? Това би било полезен талант, без съмнение, за дрямка по време на скучни срещи.
Калмари и октопи са някои от единствените животни на Земята с това уникално умение, което те могат да използват, за да се скрият от хищници на океанското дъно. Използвайки мускулите си, те разширяват или излагат пигментни чували в кожата си, за да постигнат определен цвят или модел. Те също могат да текстурират кожата си по желание, преминавайки от гладка до набръчкана или пулсация.
Сега екип от учени от университета в Кънектикът измисли начин да възпроизведе този процес на промяна на цвета и текстурата. Може да не ви помогне да се слеете в стола си на бюрото, но може да ви помогне да създадете нови технологии, като екрани против отблясъци, вградено криптиране, прозорци за поверителност и дори дрехи за промяна на цвета.
Екипът, воден от учения по материали Luyi Sun и неговия колега Songshan Zeng, както и техният сътрудник Dianyun Zhang, създаде материали, които могат да променят цвета, текстурата и прозрачността. Материалите се възползват от свойството, наречено „механохромизъм“, или промяна на цвета поради прилагане на механична сила.
„Научихме, че някои калмари могат да променят мускулния си мускул, за да разкрият или разкрият някои от пигментите, вградени в кожния им слой“, казва Сън. "Ние казахме" о, това е нещо, което вероятно бихме могли да имитираме. "
Екипът създаде двуслоен материал - твърд филм от поливинил алкохол и глинен състав върху по-еластичен долен слой от полидиметилсилоксан (PDMS), вграден с багрило. Горният слой развива малки пукнатини и хребети, когато се разтяга; след това материалът разкрива какво има по-долу. Тази настройка може да се използва за създаване на материали, които преминават от прозрачни до непрозрачни, стават по-луминисцентни или променят изцяло цвета си.
Те също създадоха материал с твърд горен филм от поливинилов алкохол, без глинения състав, върху долния слой на PDMS. При излагане на влага материалът се набръчква, подобно на човешките пръсти след дълго плуване. Тази бръчка може да бъде проектирана като обратима или необратима.
Тези технологии имат няколко потенциални приложения, казва Zeng. Механохромната технология може да се използва за създаване на интелигентни прозорци, които изглеждат ясни в състояние на покой, но могат да бъдат непрозрачни при разтягане, създавайки мигновена поверителност. Те биха могли да бъдат използвани и за създаване на ново поколение оптика за промяна на цвета, играчки или дори дрехи. Технологията против бръчки, отговаряща на влагата, може да бъде полезна и за създаване на екрани за компютър, таблет и смартфон. Необратимата технология на бръчки може да се използва и за криптиране - в материала е вградено съобщение, което може да се види само навлажнено и може да бъде накарано да изчезне веднага, след като бъде прочетено, стил Джеймс Бонд.
Сън казва, че основните материали са доста евтини и процесът на създаване на технологията за промяна на цвета и текстурата е доста прост. Той планира да си партнира с индустриите, за да разработи по-реални приложения за материала в близко бъдеще. Следващите стъпки ще бъдат подобряване и разширяване на технологията. В момента промяната на цвета трябва да се активира от UV светлина; екипът би искал да го разработи, за да може да се използва във всякакъв вид светлина. Те също се интересуват от използването на различни стимули, освен механична сила, за да направят промените в цвета и текстурата, може би създават материал, който може да бъде променен например от промяна на температурата.
„В момента работим много усилено за по-нататъшно усъвършенстване и постигане на напредък и постигнахме истински приятен напредък“, казва Сън.
Екипът представи своите изследвания на 252-ата национална среща и експозиция на Американското химическо дружество, проведена миналата седмица във Филаделфия.
