Bioinspireret materiale efterligner farveændringer i levende organismer

En række skabninger, inklusive kamæleoner, blæksprutter og frøer, kan ændre farve som reaktion på ændringer i miljøet. Nogle indsigter i mekanismerne bag dette på det anatomiske, cellulære og molekylære niveauer er blevet opnået. Imidlertid, Der kræves stadig meget arbejde for at opnå tilstrækkelig forståelse af dette fænomen og omsætte det til nyttige kunstige anvendelser.

Som rapporteret i journalen Lille , forskere ved Nagoya Universitets afdeling for molekylært design og teknik udviklede et materiale, der indeholder farvestoffer og krystaller, der kan ændre de farver og mønstre, det viser, afhængigt af baggrundsfarven, der bruges i det, og dets eksponering for synligt eller ultraviolet lys.

Holdet blev inspireret til at udvikle dette materiale ved fund opnået i huden på visse frøer, hvor forskellige lag af celler med forskellige egenskaber kombineres for at muliggøre bemærkelsesværdige farveændringer.

Hver komponent i dette nye materiale spiller en nøglerolle i dets farveegenskaber. For eksempel, farvestofferne bidrager med deres iboende farver til materialets udseende, som kan justeres ved at blande dem i forskelligt omfang. Disse farvestoffer omfatter også dem, der ændrer farve ved udsættelse for lys.

Sfæriske krystaller blev også introduceret i systemet, hvilken, i stedet for at påvirke farven gennem deres iboende pigmentering, påvirke det gennem mikroskopiske strukturer, der direkte kan forstyrre lyset. Endelig, et sort pigment og forskellige baggrundsfarver blev brugt til at ændre farverne, som de andre komponenter i systemet viser.

"Vi undersøgte indflydelsen af ​​de forskellige komponenter i systemet, ved at ændre størrelsen af ​​krystallerne, skifte baggrund fra hvid til sort, eller udfører eksponering for synligt eller ultraviolet lys, " siger den tilsvarende forfatter Yukikazu Takeoka. "Vi fandt ud af, at disse ændringer resulterede i, at forskellige farver blev vist på tværs af materialet, ligner den måde, hvorpå nogle organismer kan ændre farve som reaktion på forskellige faktorer i deres miljø."

"Dette er en spændende fase i denne studieretning, efterhånden som vi i stigende grad er i stand til at tilpasse de farveskiftende mekanismer, som nogle dyr bruger, til kunstige anordninger, ", tilføjer førsteforfatter Miki Sakai. "Hvis disse kunstige farveskiftende materialer kan svare til eller overgå de livlige udstillinger, som nogle dyr som blæksprutter og frøer laver, det kunne have spændende anvendelser i udviklingen af ​​nye skærmteknologier."