Nanomateriale giver robotter kamæleonhud

En ny film lavet af guld nanopartikler ændrer farve som reaktion på enhver form for bevægelse. Dens hidtil usete kvaliteter kunne give robotter mulighed for at efterligne kamæleoner og blæksprutter - blandt andre futuristiske applikationer.

I modsætning til andre materialer, der forsøger at efterligne naturens farveændringer, denne kan reagere på enhver form for bevægelse, som at bøje eller vride. Robotter belagt i den kan komme ind i rum, der kan være farlige eller umulige for mennesker, og tilbyde oplysninger bare baseret på den måde, de ser ud.

For eksempel, en camoufleret robot kunne komme ind i vanskeligt tilgængelige undervandsrevner. Hvis robotten skifter farve, biologer kunne lære om det pres, dyr står over for i disse miljøer.

Selvom nogle andre farveændrende materialer også kan reagere på bevægelse, denne kan udskrives og programmeres til at vise forskellige, komplekse mønstre, der er svære at replikere. UC Riverside -forskerne, der skabte dette nanomateriale, dokumenterede deres proces i et Naturkommunikation papir udgivet i sidste uge.

Nanomaterialer er simpelthen materialer, der er reduceret til en ekstremt lille skala - titalls nanometer i bredde og længde, eller, omtrent på størrelse med en virus. Når materialer som sølv eller guld bliver mindre, deres farver vil ændre sig afhængigt af deres størrelse, form, og den retning, de står over for.

"I vores tilfælde, vi reducerede guld til stænger i nanostørrelse. Vi vidste, at hvis vi kunne få stængerne til at pege i en bestemt retning, vi kunne kontrollere deres farve, "sagde kemiprofessor Yadong Yin." Over for en måde, de kan se røde ud. Flyt dem 45 grader, og de skifter til grønt. "

Det problem, forskergruppen står over for, var, hvordan man tager millioner af guld -nanoroder flydende i en flydende løsning og får dem alle til at pege i samme retning for at vise en ensartet farve.

Deres løsning var at smelte mindre magnetiske nanoroder på de større guld. De to stænger af forskellig størrelse blev indkapslet i et polymerskjold, så de forbliver side om side. Den vej, orienteringen af ​​begge stænger kunne styres af magneter.

"Ligesom hvis du holder en magnet over en bunke nåle, de peger alle i samme retning. Sådan styrer vi farven, "Sagde Yin.

Når nanoroderne er tørret til en tynd film, deres orientering er fastgjort på plads, og de reagerer ikke længere på magneter. "Men, hvis filmen er fleksibel, du kan bøje og rotere den, og vil stadig se forskellige farver, når orienteringen ændres, "Sagde Yin.

Andre materialer, som sommerfuglvinger, er skinnende og farverige i visse vinkler, og kan også ændre farve, når den ses i andre vinkler. Imidlertid, disse materialer er afhængige af præcist bestilte mikrostrukturer, som er svære og dyre at lave til store områder. Men denne nye film kan laves til at belægge overfladen af ​​enhver størrelse objekt lige så let som at påføre spraymaling på et hus.

Selvom futuristiske robotter er en ultimativ anvendelse af denne film, det kan bruges på mange andre måder. UC Riverside -kemiker Zhiwei Li, den første forfatter på dette papir, forklaret, at filmen kan inkorporeres i checks eller kontanter som en godkendelsesfunktion. Under normal belysning, filmen er grå, men når du tager solbriller på og ser på det gennem polariserede linser, detaljerede mønstre kan ses. Ud over, filmens farvekontrast kan ændre sig dramatisk, hvis du vrider filmen.

Ansøgningerne, faktisk, er kun begrænset af fantasien. "Kunstnere kunne bruge denne teknologi til at skabe fascinerende malerier, der er meget forskellige afhængigt af den vinkel, de ses fra, "Sagde Li." Det ville være vidunderligt at se, hvordan videnskaben i vores arbejde kunne kombineres med kunstens skønhed. "