W skrócie
-
Naukowcy ze Stanford opracowali elastyczny materiał zmieniający kształt, który potrafi dynamicznie modyfikować kolor i wzory na powierzchni, inspirując się ośmiornicami.
-
Materiał wykorzystuje polimer reagujący na wodę oraz litografię wiązką elektronów, co pozwala na tworzenie złożonych, dynamicznych wzorów i trójwymiarowych struktur w skali nano.
-
Technologia ma potencjalne zastosowania w nowoczesnych systemach kamuflażu oraz elastycznych wyświetlaczach, z możliwością połączenia ze sztuczną inteligencją.
Jak można przeczytać na łamach „Nature”, nowy materiał zmieniający kształt powstał dzięki inspiracji światem zwierząt. Podobnie jak ośmiornice, potrafi on w kilka sekund zmieniać zarówno kolor, jak i fakturę swojej powierzchni. To przełom w dziedzinie materiałów syntetycznych i biomimetyki, który może znaleźć zastosowanie w wielu branżach.
Tekstury mają kluczowe znaczenie dla sposobu, w jaki odbieramy przedmioty, zarówno pod względem ich wyglądu, jak i odczuć
Jak działa materiał zmieniający kolor i fakturę?
Sekret tkwi w polimerze reagującym na wodę. Naukowcy wykorzystali litografię wiązką elektronów, aby precyzyjnie zaprogramować, które fragmenty materiału będą pęcznieć bardziej, a które mniej.
Po kontakcie z wodą powstają złożone, dynamiczne wzory w skali nano. Są widoczne tylko w określonych warunkach. Co ważne, cały proces jest odwracalny i materiał może wrócić do pierwotnej, płaskiej formy.
Podczas eksperymentów z mikroskopem elektronowym naukowcy zauważyli, że wcześniej naświetlone fragmenty materiału zachowują się inaczej i zmieniają kolor.
Jak wyjaśnił Doshi, „zrozumieliśmy, że możemy wykorzystać te wiązki elektronów do kontrolowania topografii w bardzo małych skalach”.
Można zmieniać kolory i stwarzać 3D
Technologia pozwala nie tylko na zmianę koloru, ale też tworzenie trójwymiarowych struktur. Suchy materiał pozostaje płaski. Jednak po dodaniu wody „ożywa” i tworzy wypukłe formy.
Dodatkowo możliwa jest kontrola odbijania światła od efektu matowego po błyszczący. Dzięki specjalnym strukturom optycznym materiał może wyświetlać różne kolory w zależności od warunków.
Kamuflaż przyszłości i sztuczna inteligencja
Materiał może posłużyć do tworzenia nowoczesnych systemów kamuflażu dla ludzi i robotów, a także elastycznych wyświetlaczy w urządzeniach noszonych. Docelowo naukowcy chcą połączyć go ze sztuczną inteligencją, która automatycznie dopasuje wygląd do otoczenia w czasie rzeczywistym.
Po prostu nie ma innego systemu, który byłby tak miękki i pęczniejący, i który umożliwiałby tworzenie wzorów w skali nano – podsumował Nicholas Melosh, współautor badania.