Kaméleon inspirálta a színváltoztató, intelligens külső felületet

kaméleon
Káprázatos a színváltó képességük
Vágólapra másolva!
A kaméleonok képesek érzelmeikhez igazítani a színűket, például, ha félelmet vagy haragot éreznek. Változhat a színük a környezetnek megfelelően is, ami a ragadozókkal szemben nyújt védelmet, hiszen így nehezebben bukkannak rájuk. Talán ez a kis trükk első látásra egyszerűnek tűnik, pedig a titok nyitja a bőrükön lévő nanokristályok közötti távolság szabályozásban rejlik, amely meghatározza a megfigyelt színt. A kutatók most ezekkel a fotonikus kristályokkal alkottak meg egy külső felületet, egyfajta „intelligens bőrt", amely a környezeti hatásokra reagálva képes a színét megváltoztatni.
Vágólapra másolva!

A katonai álcázáshoz is használhatják majd

Az Emory Egyetem kutatói kialakítottak egy rugalmas, intelligens bőrfelületet, amely reagál a hőre és a napfényre, miközben közel állandó térfogatot tart fenn.

– magyarázta Yixiao Dong, az egyetem kémia tanszékének PhD hallgatója. – Kifejlesztettük egy színváltoztató okos bőr koncepcióját, amely a természet megfigyelésén alapul.

Káprázatos a színváltó képességük Forrás: pexels.com

Hozzátette: a kutatók hosszú idő óta dolgoznak a fotonikus kristályokkal, hogy megpróbáljanak olyan, színváltoztató és intelligens külső felületeket létrehozni, amelyeket a modern világban jól használhatunk például a katonai álcázáshoz, a kémiai érzékeléshez és termékhamisítás ellen készülő címkékhez, cédulákhoz.

– emelte ki Khalid Salaita professzor, a tanulmány egyik fő szerzője.

A fényinterenferencia hozza létre

A kutatók a kaméleonokon kívül megfigyeltek más állatokat is, például a neonhalakat vagy pillangókat, amelyek szintén képesek a színüket megváltoztatni a napfény hatására. Ezekben az organizmusokban a színváltás nem pigmentekre, hanem ismétlődő mintázatú, apró részecskékre épül, amelyek fotonikus kristály néven ismertek.

Néhány lepke is képes a színét megváltoztatni Forrás: Wikimedia Commons/Kabir Bakie

Ezek a színek kétféle eredetűek lehetnek: egyrészt pigment által okozott szín, másrészt úgynevezett szerkezeti szín – ez utóbbi színeket a szárnyak mikroszerkezetén létrejövő fényinterenferencia hozza létre.

Ahhoz, hogy a kutatók utánozni tudják a kaméleonokat és létrehozzanak egy mesterséges, intelligens külső felületet (egyfajta bőrt) kísérleteket végeztek a fotonikus kristálymátrixok rugalmas, víztartalmú polimerekbe vagy hidrogélekbe ágyazása révén.

Ezek bővülése vagy összehúzódása eredményezte a színváltoztatást, ez azonban szerkezeti instabilitást is jelentett.

A kutatók az eredeti méretek megtartása érdekében egyfajta szerkezetváltoztatással kompenzálták a fotonikus kristályok eltolódását, így az végül állandó méretű maradt.

– mutatott rá Dong. – A valós alkalmazásokhoz még hosszú utat kell megtennünk, de izgalmas, hogy egy újabb lépéssel közelebb kerültünk.

A kutatók eredményeiket az AC Nano tudományos folyóiratban publikálták.