Ассоциация государственных научных центров "НАУКА"
Ассоциация государственных научных центров "НАУКА"
Представьте себе, что кладёте на стол мобильный телефон, и он на глазах меняет цвет, полностью сливаясь с поверхностью. Такой трюк поможет воплотитьв жизнь новая разработка исследователей из США.
Американские учёные создали материал, который автоматически анализирует окружающую обстановку и меняет собственную окраску, подстраиваясь под цвет фона. Источником вдохновения послужил камуфляж головоногих моллюсков — осьминогов, кальмаров и каракатиц.
Коллектив специалистов из университетов Хьюстона (University of Houston) и Иллинойса (University of Illinois) представил уникальный термохроматический материал.
Гибкая пластина состоит из множества ячеек размером один миллиметр, каждая из которых имеет несколько ультратонких слоёв. В устройстве комбинируются полупроводниковые приводы, переключатели, датчики света, неорганические отражатели и меняющие цвет органические материалы.
Верхний слой ячейки содержит красители, которые превращают ячейки из непрозрачных в полностью бесцветные при температуре выше 47 градусов по Цельсию. Эти элементы копируют работу хроматофор, пигментсодержащих и светоотражающих органелл головоногих моллюсков.
В среднем слое расположены приводы, которые подобно мышцам осьминога нагревают пигмент. Они получают сигнал от сети фотодатчиков, контролирующих цвет фона под устройством так же, как это делают фоторецепторы на основе опсина.
Исследователи утверждают, что их материал эффективно приспосабливается к изменению окружающей обстановки и меняет цвет со скоростью от одной до двух секунд.
Первый прототип маскирующего материала работает в чёрном и белом цветах, а также с оттенками серого. Но в будущем технология задействует полный спектр.
Учёные также предусмотрели возможность запрограммировать пластину для образования на ней различных чёрно-белых узоров. В качестве демонстрации этой способности на материале появилась аббревиатура университета Иллинойса (UoI).
Новая технология стала возможной после того, как учёные изучили маскировочные способности головоногих моллюсков на клеточном уровне.Над созданием пластины работали специалисты в области биологии, материаловедения, вычислительной техники и электроники.
Изобретение заинтересует самый широкий круг специалистов от дизайнеров одежды и интерьера до военных, уверены разработчики. Помимо камуфляжных функций технология может быть использована и автопроизводителями. Сейчас сразу несколько компаний работают над эффектом "прозрачного" автомобиля. Для осуществления этой фантастической идеи используется видео со множества наружных камер, которое воспроизводится внутри салона прямо на дверях и заднем сиденье. Таким образом увеличивается обзор водителя и уменьшается вероятность какой-либо мелкой аварии.
"Мы были удивлены, как много людей обратилось к нам с идеями использования материала, о которых мы даже не думали", — говорит руководитель исследования Джон Роджерс (John Rogers) в пресс-релизе университета.
Сейчас исследователи работают над усовершенствованием технологии. Помимо введения дополнительных цветов они планируют улучшить разрешающую способность пластин и заменить внешнее питание на солнечные батареи.