Головна / Технології / Створена «розумна» шкіра, яка міняє колір на сонці

Створена «розумна» шкіра, яка міняє колір на сонці

Хіміки з Університету Еморі розробили гнучку «розумну» шкіру, що реагує на тепло і сонячне світло, зберігаючи постійний обсяг. На розробку вчених надихнув механізм зміни хамелеоном свого забарвлення. Стаття про це опублікована в журналі ACS Nano.

Відтінки шкіри хамелеона залежать не від барвників та пігментів, а від масивів крихітних структур, відомих як фотонні кристали. Світло відбивається від цих мікроскопічних поверхонь і стикається з іншими променями відбитого світла. Відтінок кольору, який виходить за допомогою такого механізму, стає іншим, коли змінюється відстань між фотонними кристалами — наприклад, коли хамелеон напружує або розслабляє свою шкіру.

Щоб імітувати ці природні здібності, раніше вчені вбудували фотонні кристали в гнучкі матеріали, такі як гідрогелі, і змінили їх колір, стискаючи і розширюючи матеріал, як акордеон. Однак ці великі коливання в розмірах можуть деформувати матеріали і привести до їх вигину. У новій роботі американські вчені вирішили використовувати шкіру хамелеона як приклад і знайшли спосіб зробити гнучкі масиви фотонних кристалів.

Спостерігаючи за зображеннями шкіри хамелеона, дослідники помітили, що тільки невелика частина клітин тканини насправді містить фотонні кристали. Решта клітин залишаються безбарвними. Команда припустила, що безбарвні клітини можуть допомогти пристосуватися до деформації, коли фотонні кристали звужуються і розширюються.

Натхненні цим спостереженням, дослідники сформували масиви фотонних кристалів у гідрогелів, а потім впровадили ці масиви в другий гідрогель, який не змінює колір та діяв в якості опорного шару. При нагріванні отриманий матеріал змінював колір, але залишався того ж розміру. Ця «розумна» шкіра також змінила свій відтінок у відповідь на природне сонячне світло, подібно до того, як це робить риба тетра. Новий матеріал, за словами вчених, може коли-небудь знайти застосування в камуфляжі, сигналізації та боротьбі з підробками.