Har du noen gang ønsket at du kunne endre hudfargen din som en blekksprut, for å smelte sammen med omgivelsene dine? Det ville være et nyttig talent, uten tvil, for å lure under kjedelige møter.
Blekksprut og blekksprut er noen av de eneste dyrene på jorden med denne unike ferdigheten, som de kan bruke for å gjemme seg for rovdyr på havbunnen. Ved hjelp av musklene utvider eller utsetter de pigmentsekker i huden for å oppnå en spesifikk farge eller mønster. De kan også strukturere huden deres når du vil, fra glatt til rynket eller kruset.
Nå har et team av forskere ved University of Connecticut funnet ut en måte å gjenskape denne farge- og teksturendringsprosessen på. Det hjelper kanskje ikke at du smelter sammen i skrivebordstolen din, men det kan bidra til å skape nye teknologier, for eksempel antirefleksskjermbilder, innebygd kryptering, personvernvinduer og til og med fargeendringsklær.
Teamet, ledet av materialforsker Luyi Sun og hans kollega Songshan Zeng, samt deres samarbeidspartner Dianyun Zhang, har laget materialer som kan endre farge, tekstur og åpenhet. Materialene drar nytte av egenskapen som kalles 'mechanochromism' eller fargeendring på grunn av påføring av mekanisk kraft.
"Vi lærte at noen blekksprut, de kan bytte hudmuskel for å avsløre eller avsløre noen av pigmentene som er innebygd i hudlaget, " sier Sun. "Vi sa 'åh, det er noe vi sannsynligvis kan etterligne.'"
Teamet laget et to-lags materiale - en stiv film av polyvinylalkohol og leirkompositt på toppen av et mer elastisk bunnsjikt av polydimetylsiloksan (PDMS) innebygd med fargestoff. Det øverste laget utvikler ørsmå sprekker og rygger når de strekkes; materialet avslører deretter hva som er nedenfor. Denne konfigurasjonen kan brukes til å lage materialer som går fra gjennomsiktig til ugjennomsiktig, blir mer selvlysende eller endrer farge helt.
De laget også et materiale med en stiv toppfilm av polyvinylalkohol, uten leirekompositt, på et bunnsjikt av PDMS. Når det utsettes for fuktighet, rynker materialet, omtrent som menneskelige fingre etter en lang svømmetur. Denne rynkingen kan konstrueres for å være reversibel eller ikke-reversibel.
Disse teknologiene har flere potensielle applikasjoner, sier Zeng. Den mechanochromic teknologien kan brukes til å lage smarte vinduer som ser klare ut i hviletilstand, men kan gjøres ugjennomsiktige når de strekkes, og skaper øyeblikkelig personvern. De kan også brukes til å lage en ny generasjon visningsoptikk, leker eller klær for fargeendring. Den fuktighetsresponsive rynketeknologien kan også være nyttig for å lage skjermbeskyttelse mot datamaskin, nettbrett og smarttelefon. Den irreversible rynketeknologien kan også brukes til kryptering - en melding er innebygd i materialet som bare kan sees når den er fuktet, og kan få dem til å forsvinne umiddelbart etter at den er lest, James Bond-stil.
Basismaterialene er ganske rimelige, og prosessen med å lage farge- og teksturendringsteknologi er ganske enkel, sier Sun. Han planlegger å samarbeide med bransjer for å komme med mer virkelige applikasjoner for materialet i nærmeste fremtid. De neste trinnene vil være å forbedre og utvide teknologien. Akkurat nå må fargeendringen aktiveres av UV-lys; teamet vil gjerne utvikle det slik at det kan brukes i alle slags lys. De er også interessert i å bruke forskjellige stimuli i tillegg til mekanisk kraft for å få farge- og teksturendringene til å skje, og kanskje lage et materiale som kan endres av temperaturendringer, for eksempel.
"Vi jobber veldig hardt nå for å forbedre og gjøre fremskritt ytterligere, og vi har oppnådd noen gode fremskritt, " sier Sun.
Teamet presenterte forskningen sin på det 252. National Meeting and Exposition of the American Chemical Society, som ble holdt forrige uke i Philadelphia.
