האם אי פעם רצית שתוכל לשנות את צבע העור שלך כמו דיונון, להשתלב בסביבתך? זה יהיה כישרון מועיל, ללא ספק, לריפוי במהלך פגישות משעממות.
דיונון תמנונים הם חלק מבעלי החיים היחידים בכדור הארץ עם המיומנות הייחודית הזו, בה הם יכולים להשתמש כדי להסתיר מפני טורפים בקרקעית האוקיאנוס. בעזרת השרירים שלהם הם מרחיבים או חושפים שקי פיגמנט בעורם כדי להשיג צבע או דפוס ספציפי. הם יכולים גם למרקם את עורם כרצונם, לעבור מחלק למקומט או מקומט.
כעת, צוות מדענים מאוניברסיטת קונטיקט הבין דרך לשכפל תהליך שינוי צבע ומרקם זה. יתכן שזה לא יעזור לך להשתלב בכיסא השולחן שלך, אבל זה יכול לעזור ביצירת טכנולוגיות חדשות, כגון מסכי אנטי בוהק, הצפנה מוטמעת, חלונות פרטיות ואפילו בגדים להחלפת צבע.
הצוות, בראשות מדען החומרים לואי סאן ועמיתו סונגשאן זנג, כמו גם משתף הפעולה שלהם דיאניון ג'אנג, יצר חומרים שיכולים לשנות צבע, מרקם ושקיפות. החומרים מנצלים את המאפיין הנקרא 'מכאנכרומיזם', או שינוי צבע כתוצאה מהפעלת כוח מכני.
"למדנו שכמה דיונונים, הם יכולים לשנות את שריר העור שלהם כדי לחשוף או לחשוף כמה מהפיגמנטים המשובצים בשכבת העור שלהם", אומר סאן. "אמרנו 'אה, זה בטח יכולנו לחקות'."
הצוות יצר חומר דו-שכבתי - סרט נוקשה של אלכוהול פוליוויניל וחימר מורכב על גבי שכבה תחתונה אלסטית יותר של פולידי-מתיל-סילוקסן (PDMS) משובץ צבע. השכבה העליונה מפתחת סדקים ורכסים זעירים כאשר הם נמתחים; החומר מגלה אז מה להלן. ניתן להשתמש במערך זה ליצירת חומרים העוברים משקוף לאטום, הופכים זוהרים יותר או משנים לחלוטין צבע.
הם גם יצרו חומר עם סרט עליון נוקשה של אלכוהול פוליוויניל, ללא קומפוזיט החימר, על שכבה תחתונה של PDMS. כאשר הוא נחשף ללחות, החומר מתקמט, כמו אצבעות אנושיות לאחר שחייה ארוכה. קמטים זה יכול להיות מהונדס להיות הפיך או שאינו הפיך.
לטכנולוגיות אלה יש כמה יישומים פוטנציאליים, אומר זנג. ניתן להשתמש בטכנולוגיה המכאנכרומית ליצירת חלונות חכמים שנראים ברורים במצב מנוחתם, אך ניתן להפוך אותם אטומים כאשר הם נמתחים, ויוצרים פרטיות מיידית. הם יכולים לשמש גם ליצירת דור חדש של אופטיקה לתצוגה עם שינוי צבע, צעצועים או אפילו בגדים. טכנולוגיית הקמטים המגיבה על הלחות עשויה להועיל גם להכנת מסכי מחשב, טאבלט וסמארטפון נגד בוהק. טכנולוגיית הקמטים הבלתי הפיכה יכולה לשמש גם להצפנה - הודעה מוטמעת בחומר שניתן לראות רק כשהיא לחה, וניתן לגרום לה להיעלם מייד לאחר קריאתה בסגנון ג'יימס בונד.
חומרי הבסיס כוללים עלות נמוכה למדי, ותהליך יצירת הטכנולוגיה לשינוי צבע ומרקם פשוט למדי, טוענת סאן. הוא מתכנן לשתף פעולה עם תעשיות כדי לבוא עם יישומים בעולם האמיתי יותר לחומר בעתיד הקרוב. הצעדים הבאים יהיו שיפור והרחבת הטכנולוגיה. כרגע שינוי הצבע צריך להיות מופעל על ידי אור UV; הצוות רוצה לפתח אותו כך שהוא יכול לשמש בכל סוג של אור. הם גם מעוניינים להשתמש בגירויים שונים מלבד כוח מכני בכדי לגרום לשינויים בצבע ובמרקם לקרות, אולי ליצור חומר שיכול להשתנות על ידי שינוי טמפרטורה, למשל.
"אנו עובדים ממש קשה כרגע כדי לשפר עוד יותר ולהתקדם, והשגנו התקדמות נחמדה ממש", אומר סאן.
הצוות הציג את מחקריהם במפגש הלאומי והתערוכה האמריקנית הכימית 252, שהתקיים בשבוע שעבר בפילדלפיה.
