En fleksibel farveskiftende film inspireret af kamæleonskind

Kamæleoner kan berømt ændre deres farver for at camouflere sig selv, kommunikere og regulere deres temperatur. Forskere har forsøgt at kopiere disse farveskiftende egenskaber til stealth-teknologier, foranstaltninger til bekæmpelse af varemærkeforfalskning og elektroniske displays, men materialerne har begrænsninger. Nu, forskere har udviklet en fleksibel film, der skifter farve som reaktion på strækning, tryk eller fugtighed. De rapporterer deres resultater i ACS anvendte materialer og grænseflader .

Ved at spænde eller slappe af deres hud, kamæleoner kan ændre den måde, lys reflekteres fra guaninkrystaller under overfladen, producerer det, der er kendt som strukturel farve. Disse strukturelle farver er forskellige fra de pigmenter, der giver mange andre væsner deres nuancer. Forskere har efterlignet de krystallinske nanostrukturer af kamæleons hud i forskellige farveskiftende materialer, men de er typisk svære at producere, eller de er afhængige af ikke-vedvarende petroleumsressourcer. I modsætning, cellulose nanokrystaller er et fornybart materiale, der kan samles selv til en film med iriserende strukturelle farver. Imidlertid, filmene er typisk skrøbelige og i modsætning til kamæleons hud, kan ikke strækkes uden at gå i stykker. Fei sang, Yu-Zhong Wang og kolleger ønskede at udvikle en meget fleksibel film lavet af cellulose nanokrystaller, der skifter farve, når den strækkes.

For at øge fleksibiliteten af ​​cellulose nanokrystaller, forskerne tilføjede en polymer kaldet PEGDA og brugte UV-lys til at tværbinde det til de stavformede nanokrystaller, producere film med lyse iriserende farver fra blå til rød, afhængig af PEGDA-beløbet. Filmene var både stærke og fleksible, strækker sig op til 39 % af deres oprindelige længde, før de går i stykker. Under udstrækning, farven på en film ændrede sig gradvist fra rød til grøn, og skiftede derefter tilbage, når du slappede af. Ifølge forskerne, dette er første gang, at stræk- og afspænding-induceret, reversible strukturelle farveændringer, der er strålende og synlige for det blotte øje, er blevet realiseret for cellulose nanokrystalmaterialer. Filmen skiftede også farve med tryk og fugtighed, giver holdet mulighed for at vise eller skjule skrifter lavet af en blækfri pen. Den nye biobaserede smarte hud kan finde anvendelser inden for belastningsføling, foranstaltninger til kryptering og bekæmpelse af forfalskning, siger forskerne.