Naukowcy opracowali skórę, która może dać nam niewidzialność

Możliwość zmiany wyglądu obiektu na żądanie ma wiele zastosowań, od umożliwienia maszynom dynamicznego wtapiania się w otoczenie po tworzenie adaptacyjnych wyświetlaczy i dzieł sztuki. Pozyskanie takiej technologii jest dziś Świętym Graalem.

Jednak naukowcy zajmujący się materiałami mierzą się z ogromnymi wyzwaniami, aby rozwinąć tę technologię. Materiały zmieniające kolor zazwyczaj wykorzystują nanostruktury do odbijania światła w określony sposób. Jednak zmiana kształtu powierzchni zakłóca te interakcje, utrudniając jednoczesne dostrojenie obu właściwości.

Możliwe rozwiązanie na to przynieśli inżynierzy z Uniwersytetu Stanforda, konstruując prototyp syntetycznej skóry, wykonanej z dwóch niezależnie kontrolowanych warstw polimerowych: jedna zmienia kolor, a druga kształt.

Naukowcy zwrócili uwagę na polimer o nazwie PEDOT:PSS, który pęcznieje po wchłonięciu wody. Zespół wykorzystał litografię elektronową, aby kontrolować stopień pęcznienia różnych obszarów polimeru pod wpływem działania cieczy. Zespół pokrył jedną warstwę polimeru pojedynczą warstwą złota, aby stworzyć tekstury, które zmieniają się między błyszczącym a matowym wyglądem. Następnie umieścił kolejną warstwę polimeru pomiędzy dwiema warstwami złota, tworząc wnękę optyczną, która mogła być wykorzystana do generowania szerokiej gamy kolorów w miarę zmiany odległości między warstwami złota. Naukowcy mogą stworzyć cztery różne stany wizualne - teksturę połączoną ze wzorem kolorystycznym, samą teksturę, sam kolor oraz brak tekstury i wzoru kolorystycznego. Poprzez wystawienie każdej strony skóry na działanie wody lub alkoholu izopropylowego. System przełącza się między stanami w ciągu około 20 sekund, a proces ten jest w pełni odwracalny.

Naukowcy twierdzą, że zastosowania mogą wykraczać poza kamuflaż - na przykład wykorzystanie zmian tekstury do kontrolowania, czy małe roboty przylegają do powierzchni, czy po nich ślizgają się, lub tworzenie zaawansowanych wyświetlaczy do urządzeń noszonych na ciele lub projektów artystycznych. Autorzy rozwiązania planują wprowadzić cyfrowe systemy sterowania do przyszłych wersji skóry. Mają również nadzieję dodać algorytmy wizji komputerowej, aby dostarczać informacje o otaczającym środowisku, z którym skóra musi się zintegrować.

Chociaż badania mają przed sobą długą drogę od laboratorium do komercyjnej rzeczywistości, naukowcy ze Stanford zrobili krok w kierunku możliwej niewidzialności.

Badania opublikowano na łamach czasopisma Nature.