باحثون يطورون "جلد حرباء" صناعى.. اعرف التفاصيل

طور باحثو كامبريدج "جلد حرباء" صناعى يغير اللون عند تعرضه للضوء، ويمكن استخدامه فى التمويه النشط والعروض الديناميكية واسعة النطاق.

وبحسب موقع gadgetsnow الهندى، فتتكون المادة من جزيئات صغيرة من الذهب مطلية فى قشرة بوليمر، ويتم ضغطها فى قطرات صغيرة من الماء فى الزيت، وعندما تتعرض للحرارة أو الضوء، تلتصق الجزيئات معًا، وتغير لون المادة، وفقًا للبحث الذى نشر فى مجلة Advanced Optical Materials.

وأشار التقرير إلى أنه فى الطبيعة يمكن للحيوانات مثل الحرباء والحبار تغيير لونها بفضل الكروماتوفور: خلايا الجلد ذات الألياف المقلصة التى تحرك الأصباغ، حيث تنتشر الأصباغ لإظهار لونها، أو يتم ضغطها معًا لجعل الخلية واضحة، وتم بناء الكروماتوفور الاصطناعى الذى طوره باحثون من جامعة كامبريدج فى المملكة المتحدة على نفس المبدأ.

ومع ذلك، فبدلاً من الألياف المقلصة، تعتمد قدراتها على تغيير اللون على آليات النانو التى تعمل بالضوء، و"الخلايا" عبارة عن قطرات مجهرية من الماء، وعندما يتم تسخين المادة فوق 32 درجة مئوية، تقوم الجسيمات النانوية بتخزين كميات كبيرة من الطاقة المرنة فى جزء صغير من الثانية، حيث تقوم الطلاءات البوليمرية بطرد جميع المياه والانهيار.

ولعل هذا له تأثير إجبار الجسيمات النانوية على الربط معًا فى مجموعات ضيقة، وعندما يتم تبريد المادة، تأخذ البوليمرات الماء وتتوسع، ويتم فصل الجسيمات النانوية الذهبية بقوة وبسرعة، فيما قال أندرو سالمون من كامبريدج "إن تحميل الجسيمات النانوية فى العينات الصغيرة يسمح لنا بالتحكم فى شكل وحجم المجموعات، مما يعطينا تغييرات جذرية فى اللون".

وتحدد هندسة الجسيمات النانوية عندما ترتبط بالكتل التى اللون الذى تظهر به: عندما تنتشر الجسيمات النانوية عن بعضها البعض تكون حمراء وعندما تتجمع معا تكون زرقاء داكنة، ومع ذلك، فإن قطرات الماء تضغط أيضًا على مجموعات الجسيمات، ما يجعلها تحجب بعضها البعض وتجعل الحالة المجمعة شفافة تقريبًا.

فى هذه اللحظة، كانت المادة فى طبقة واحدة، لذلك فهى فقط قادرة على التغيير إلى لون واحد، كما قال الباحثون، ومع ذلك، يمكن استخدام مواد وأشكال مختلفة من الجسيمات النانوية فى طبقات إضافية لصنع مادة ديناميكية بالكامل، مثل جلد الحرباء الحقيقى، كما لاحظ الباحثون أن الخلايا الاصطناعية يمكنها "السباحة" بطرق بسيطة، على غرار الطحالب فولفوكس، ويؤدى تسليط الضوء على إحدى حواف القطرات إلى تقشير السطح باتجاه الضوء، ودفعه للأمام، وتحت إضاءة أقوى، تتشكل فقاعات الضغط العالى لفترة وجيزة لدفع القطرات على طول السطح.