3-D-printet smart gel ændrer form, når den udsættes for lys

Inspireret af blækspruttens farveskiftende hud, blæksprutter og blæksprutter, Rutgers ingeniører har skabt en 3-D-printet smart gel, der ændrer form, når den udsættes for lys, bliver "kunstig muskel" og kan føre til ny militær camouflage, blød robotik og fleksible skærme.

Ingeniørerne udviklede også et 3-D-printet elastisk materiale, der kan afsløre farver, når lyset ændrer sig, ifølge deres undersøgelse i tidsskriftet ACS anvendte materialer og grænseflader .

Deres opfindelse er modelleret efter blæksprutternes fantastiske evne, såsom blæksprutter, blæksprutter og blæksprutter for at ændre farven og teksturen på deres bløde hud til camouflage og kommunikation. Dette opnås af de tusindvis af farveskiftende celler, kaldet kromatoforer, i deres hud.

"Elektroniske skærme er overalt og på trods af bemærkelsesværdige fremskridt, såsom at blive tyndere, større og lysere, de er baseret på stive materialer, begrænser de former, de kan tage, og hvordan de interagerer med 3-D overflader, " sagde seniorforfatter Howon Lee, en assisterende professor i afdelingen for mekanisk og rumfartsteknik på School of Engineering ved Rutgers University-New Brunswick. "Vores forskning understøtter en ny ingeniørtilgang med camouflage, der kan tilføjes til bløde materialer og skabe fleksible, farverige skærme."

Rutgers ingeniører udviklede en 3-D printbar hydrogel, eller smart gel, der opfatter lys og ændrer form som følge heraf. Hydrogeler, som holder deres form og forbliver solide på trods af at de indeholder vand, findes i menneskekroppen, Jell-O, bleer og kontaktlinser, blandt mange eksempler.

Ingeniørerne inkorporerede et lysfølende nanomateriale i hydrogelen, gør den til en "kunstig muskel", der trækker sig sammen som reaktion på lysændringer. Den lysfølende smarte gel, kombineret med det 3-D-printede elastiske materiale, skifter farve, resulterer i en camouflageeffekt.

Næste trin omfatter forbedring af teknologiens følsomhed, responstid, skalerbarhed, emballage og holdbarhed.