Νανοϋλικό για δέρμα «χαμαιλέοντα» | naftemporiki.gr

Στα ίχνη του κινηματογραφικού «Κυνηγού» (Predator) φαίνεται να κινείται η δουλειά ερευνητών του University of California, Riverside (UC Riverside), που ανέπτυξαν μια ταινία φτιαγμένη από νανοσωματίδια χρυσού που αλλάζει χρώμα αντιδρώντας στην κίνηση. Μεταξύ άλλων φουτουριστικών εφαρμογών, η ιδιότητα αυτή θα μπορούσε να επιτρέψει σε ρομπότ να μιμούνται τους χαμαιλέοντες και τα χταπόδια, που παρουσιάζουν αντίστοιχα χαρακτηριστικά.

Αντίθετα με άλλα υλικά που προσπαθούν να μιμούνται τέτοιου είδους πλάσματα του ζωικού βασιλείου, αυτό ανταποκρίνεται σε διάφορα είδη κίνησης, που περιλαμβάνουν στρεβλώσεις, κάμψη, τέντωμα κ.α. Ρομπότ με τέτοιες επικαλύψεις θα μπορούσαν να εισέρχονται σε χώρους όπου οι άνθρωποι δεν μπορούν και να τους εξερευνούν, παρέχοντας πολύτιμα στοιχεία- πχ ένα «καμουφλαρισμένο» ρομπότ θα μπορούσε να κινείται σε δυσπρόσιτες περιοχές του βυθού, με τις αλλαγές χρώματος να παρέχουν στοιχεία σχετικά με τις συνθήκες που αντιμετωπίζουν τα πλάσματα που ζουν εκεί.

Αν και κάποια άλλα υλικά μεταβαλλόμενου χρώματος μπορούν επίσης να αντιδρούν στην κίνηση, αυτό μπορεί να εκτυπώνεται και να προγραμματίζεται έτσι ώστε να παρουσιάζει διαφορετικά, πολύπλοκα μοτίβα η αναπαραγωγή των οποίων είναι δύσκολη. Οι επιστήμονες του UC Riverside που το δημιούργησαν κατέγραψαν τη διαδικασία σε επιστημονικό άρθρο στο Nature Communications.

Τα νανοϋλικά είναι υλικά το μέγεθος των οποίων έχει μειωθεί κατά πολύ, φτάνοντας σε εξαιρετικά μικρή κλίμακα- δεκάδες νανόμετρα πλάτους και μήκους, ή αλλιώς, σε μέγεθος ιού. Όταν υλικά όπως ο χρυσός και το ασήμι γίνονται τόσο μικρά, τα χρώματά τους μεταβάλλονται ανάλογα με το μέγεθός τους, το σχήμα τους και την κατεύθυνση προς την οποία «βλέπουν».

«Στην περίπτωσή μας μειώσαμε τον χρυσό σε ράβδους νανο-μεγέθους. Ξέραμε πως αν τις κάναμε να βλέπουν προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, θα μπορούσαμε να ελέγχουμε το χρώμα τους» είπε ο Γιαντόνγκ Γιν, καθηγητής Χημείας. «Όταν είναι στραμμένες προς μία πλευρά, μπορεί να εμφανίζονται κόκκινες. Αν τις στρέψεις κατά 45 μοίρες, μπορεί να αλλάξουν σε πράσινο».

NEWS.UCR.EDU

Το πρόβλημα που αντιμετώπιζαν οι ερευνητές ήταν το πώς θα έκαναν εκατομμύρια νανοράβδους χρυσού που έπλεαν σε υγρό διάλυμα να στραφούν προς την ίδια κατεύθυνση για να προβάλουν το ίδιο, ενιαία χρώμα. Η λύση που βρήκαν ήταν η ενσωμάτωση μικρότερων μαγνητικών ράβδων στις μεγαλύτερες, χρυσές. Οι ράβδοι εγκιβωτίστηκαν σε μια «ασπίδα» πολυμερούς, ώστε να παραμένουν πλάι- πλάι- και με αυτόν τον τρόπο ο προσανατολισμός των ράβδων μπορεί να ελέγχεται με μαγνήτες.

Όταν οι νανοράβδοι περνιούνται σε μια λεπτή ταινία, ο προσανατολισμός τους έχει καθοριστεί, και πλέον δεν αντιδρούν σε μαγνήτες- «ωστόσο, αν η ταινία είναι εύκαμπτη, μπορείς να τη λυγίζεις και να την περιστρέφεις, και θα βλέπεις ακόμα διαφορετικά χρώματα καθώς ο προσανατολισμός αλλάζει» είπε ο Γιν.

Άλλα υλικά, όπως τα φτερά της πεταλούδας, γυαλίζουν και είναι πολύχρωμα σε κάποιες γωνίες, και μπορούν επίσης να αλλάζουν χρώμα όταν η θέασή τους γίνεται από άλλες γωνίες. Ωστόσο τα υλικά αυτά βασίζονται σε μικροδομές μεγάλης ακριβείας, που είναι δύσκολο και δαπανηρό να αναπαράγονται για μεγάλες επιφάνειες. Ωστόσο η νέα αυτή ταινία μπορεί να επικαλύπτει την επιφάνεια αντικειμένων οποιουδήποτε μεγέθους.

Οι εφαρμογές για μια τέτοια ταινία είναι πολλές: Σύμφωνα με τον Ζιβέι Λι, πρώτο συντάκτη του επιστημονικού άρθρου, θα μπορούσε να ενσωματωθεί σε χαρτονομίσματα ή επιταγές για σκοπούς επαλήθευσης. Υπό κανονικές συνθήκες, η ταινία είναι γκρι, μα όταν κάποιος φορέσει γυαλιά ηλίου και κοιτάξει μέσα από πολωμένους φακούς, εμφανίζονται περίπλοκα σχέδια. Επιπρόσθετα, το χρωματικό κοντράστ μπορεί να αλλάζει σημαντικά εάν κάποιος στρεβλώνει την ταινία. Κατά τον Λι, η τεχνολογία αυτή θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί και από καλλιτέχνες, για τη δημιουργία πινάκων που θα είναι διαφορετικοί, ανάλογα με τη γωνία από την οποία τους κοιτά κανείς.



Πηγή