Materiál, ktorý dokáže zmeniť svoj vzhľad podobne ako hlavonožce, by mohol v budúcnosti nájsť uplatnenie v robotike alebo zobrazovacej technike.
Chobotnice využívajú zmenu farby a štruktúry, keď sa bránia, schovávajú pred predátormi alebo keď lovia korisť. Zdroj: iStock/tane-mahuta
Výskumníci vytvorili prvé materiály, ktoré môžu podľa potreby meniť nielen svoju farbu, ale aj povrchovú štruktúru. Chobotnice, sépie a kalmáre sa dokážu zmenou farby a textúry kože maskovať pred predátormi, splynúť s okolím, vystrašiť predátory alebo aj prilákať korisť.
Vedci zo Stanfordovej univerzity v Kalifornii chcú teraz podobný mechanizmus využiť v robotike. Predstavili syntetickú kožu inšpirovanú správaním týchto hlavonožcov. Umelá koža sa môže zmeniť z matnej na lesklú, kým sa vráti do svojho pôvodného stavu.
Chobotnice dokážu meniť farbu kože tak, že na svojom tele vytvoria akési výbežky alebo napodobnia piesok či riasy. Výstupky alebo drážky rôznych veľkostí ovplyvňujú spôsob, ako povrch rozptyľuje svetlo. Vedci skúsili vytvoriť podobný materiál, ktorý je matný a dokáže zmeniť farbu, ak sa naň pozeráme z rôznych uhlov.
Materiál mení farbu
Odborníci vyrobili takzvané metapovrchy z typu polyméru, ktorý sa používa v solárnych paneloch a tlačených elektronických zariadeniach. Vedci pomocou techniky známej ako elektrónová litografia, bežne používanej pri výrobe polovodičov, vytvorili na tenkom polymérovom filme nanoštruktúry, ktoré menia farbu a textúru v závislosti od toho, koľko vody absorbujú.
Výsledkom je materiál, ktorý sa po kontakte s vodou dokáže z plochej vrstvy premeniť na trojrozmerný objekt a súčasne zmeniť farbu. Po uschnutí sa vracia späť do pôvodnej podoby.
Pri praktickom použití by povrchy mohli byť pokryté priehľadnou fóliou, čo by umožňovalo regulovať tok vody alebo zmiešať vodu s rôznymi koncentráciami alkoholu. Tento materiál otvára dvere k vývoju spotrebných výrobkov alebo dokonca budov, ktorým možno meniť ich vzhľad podľa potreby.
V budúcich aplikáciách by zariadenia mohli kontrolovať tekutiny v malom meradle pomocou sústav mikrofluidných kanálikov, čím by vzniklo niečo podobné umelému papieru elektronických čítačiek. „Existuje možnosť prehodnotiť displeje ako zariadenia, ktoré vytvárajú vzhľad fyzickým vykresľovaním realistických textúr okrem zobrazovania farieb,“ tvrdia vedci, ktorí tento materiál vytvorili. Táto technológia by dokonca mohla umožniť maskovanie zariadenia.
Pozrite si
Nový materiál môže mať päť rôznych farieb a nekonečné množstvo povrchových textúr. Vedci sa pokúsili skombinovať rôzne vrstvy, vďaka čomu mohli nezávisle ovládať farbu aj textúru materiálu, podobne ako to robí chobotnica. Zaujímavé je, že celý objav vznikol náhodou. Počas experimentu si výskumníci všimli, že materiál, ktorý bol vystavený elektrónovému lúču v mikroskope, sa správal inak a menil farbu.
Materiál dokáže zmeniť svoju štruktúru v priebehu dvadsiatich sekúnd. No výskumníci už teraz pracujú na koncepte, v ktorom by bol priamo prepojený s kamerou a algoritmom, ktorý vyhodnotí prostredie a nastaví maskovanie v reálnom čase.
Zdroj: Nature
(RR)
