Новая нанопленка дарит роботам кожу хамелеона

0
20


Пленка из наночастиц золота меняет цвет в ответ на любое движение. Ее уникальные качества могут позволить роботам имитировать хамелеонов и осьминогов. 

Пленка из наночастиц золота меняет цвет в ответ на любое
движение. Ее уникальные качества могут позволить роботам
имитировать хамелеонов и осьминогов, сообщается в
пресс-релизе Калифорнийского университета в Риверсайде
(США). Ученые описали свою
разработку в журнале Nature Communications.

В отличие от других материалов, которые пытаются имитировать
природные изменения цвета, новый наноматериал может реагировать
на любые движения, такие как изгиб или скручивание. Покрытые им
роботы могут проникать в места, которые могут быть опасными или
недоступными для человека, и передавать информацию об этом месте
исходя из цвета, какой он примет при движении.

Например, замаскированный робот может проникнуть в
труднодоступные подводные щели. Если робот меняет цвет, биологи
могут узнать о давлении, с которым сталкиваются животные, которые
живут в этих условиях.

Хотя некоторые другие изменяющие цвет материалы также могут
реагировать на движение, этот можно распечатать и
запрограммировать для отображения различных сложных рисунков,
которые трудно воспроизвести.

Наноматериалы – это материалы, которые были уменьшены до
чрезвычайно малого масштаба – десятков нанометров в ширину и
длину. Размером они сравнимы с вирусом. Когда такие
материалы, как серебро или золото, становятся меньше, их цвет
меняется в зависимости от их размера, формы и направления, в
котором они стоят. Золотые наностержни, направленные в одном
направлении, могут показаться, например, красными. А если
повернуть их на 45 градусов –  зелеными.

Проблема, с которой столкнулась исследовательская группа,
заключалась в том, как взять миллионы золотых наностержней,
плавающих в жидком растворе, и заставить их всех указывать в
одном направлении для отображения однородного цвета.

Решение они нашли в том, чтобы соединить меньшие магнитные
наностержни с большими золотыми. Два стержня разного размера были
заключены в полимерный экран так, чтобы они находились рядом.
Таким образом, ориентация обоих стержней может контролироваться
магнитами. Это похоже на то, как мы держим магнит над иголками –
и они все указывают в одном направлении.

Как только наностержни «высушены» в тонкую пленку, их положение
фиксируется на месте, и они больше не реагируют на магниты. Но
если пленка гибкая, мы можем согнуть и повернуть ее – и при
изменении ориентации все равно увидим разные цвета.

Природные структуры, такие как крылья бабочки, блестящие и
красочные под определенными углами, также могут менять цвет при
просмотре под другими углами. Однако эти биологические материалы
основаны на точно упорядоченных микроструктурах, которые сложно и
дорого наносить на поверхность большой площади. Новой же
пленкой можно покрыть поверхность объекта любого размера так же
легко, как нанести аэрозольную краску на дом.

[Фото: UCR/Yadong Yin]

Источник: www.eurekalert.org


Источник

Добавить комментарий