Вы когда-нибудь хотели изменить свой цвет кожи, как кальмар, чтобы гармонировать с окружающей средой? Без сомнения, это был бы полезный талант для сна во время скучных встреч.
Кальмары и осьминоги - одни из единственных животных на Земле, обладающие этим уникальным умением, которое они могут использовать, чтобы спрятаться от хищников на дне океана. Используя свои мышцы, они расширяют или выставляют мешки с пигментом в своей коже для достижения определенного цвета или рисунка. Они также могут текстурировать свою кожу по желанию, переходя от гладкой к морщинистой или рифленой.
Теперь команда ученых из Университета Коннектикута нашла способ воспроизвести этот процесс изменения цвета и текстуры. Это может не помочь вам смешаться с вашим рабочим столом, но это может помочь создать новые технологии, такие как антибликовые экраны, встроенное шифрование, окна конфиденциальности и даже одежду с изменением цвета.
Команда под руководством ученого по материалам Луи Сунь и его коллеги Суншан Цзэна, а также их сотрудника Дянюня Чжана, создала материалы, которые могут изменять цвет, текстуру и прозрачность. В материалах используется свойство, называемое «механохромизм», или изменение цвета вследствие применения механической силы.
«Мы узнали, что некоторые кальмары могут изменить мышцу кожи, чтобы раскрыть или обнаружить некоторые пигменты, встроенные в их слой кожи», - говорит Сун. «Мы сказали:« О, это то, что мы могли бы имитировать ».
Команда создала двухслойный материал - жесткую пленку из поливинилового спирта и глинистого композита поверх более эластичного нижнего слоя полидиметилсилоксана (ПДМС), залитого красителем. Верхний слой развивает крошечные трещины и гребни при растяжении; материал тогда показывает то, что ниже. Эта установка может использоваться для создания материалов, которые переходят от прозрачного к непрозрачному, становятся более люминесцентными или полностью меняют цвет.
Они также создали материал с жесткой верхней пленкой поливинилового спирта, без глинистого композита, на нижнем слое ПДМС. При воздействии влаги материал морщится, как человеческие пальцы после долгого плавания. Это сморщивание может быть разработано, чтобы быть обратимым или необратимым.
Эти технологии имеют несколько потенциальных применений, говорит Цзэн. Механохромная технология может быть использована для создания умных окон, которые выглядят прозрачными в состоянии покоя, но могут быть непрозрачными при растяжении, создавая мгновенную конфиденциальность. Их также можно использовать для создания нового поколения изменяющих цвет оптики, игрушек или даже одежды. Влагочувствительная технология создания морщин может быть полезна для изготовления антибликовых экранов для компьютеров, планшетов и смартфонов. Технология необратимого сморщивания также может быть использована для шифрования - сообщение внедряется в материал, который можно увидеть только при увлажнении, и можно сделать так, чтобы оно исчезло сразу после прочтения в стиле Джеймса Бонда.
Все базовые материалы достаточно дешевы, а процесс создания технологии изменения цвета и текстуры довольно прост, говорит Sun. Он планирует сотрудничать с отраслями, чтобы в ближайшем будущем предложить больше реальных приложений для материала. Следующими шагами будет улучшение и расширение технологии. Прямо сейчас изменение цвета должно быть активировано ультрафиолетовым светом; команда хотела бы разработать его так, чтобы его можно было использовать при любом освещении. Они также заинтересованы в использовании различных стимулов, помимо механической силы, для изменения цвета и текстуры, например, создания материала, который может изменяться, например, при изменении температуры.
«Сейчас мы очень усердно работаем над дальнейшим улучшением и развитием, и мы достигли действительно хорошего прогресса», - говорит Сан.
Команда представила свои исследования на 252-м Национальном собрании и выставке Американского химического общества, состоявшейся на прошлой неделе в Филадельфии.
