ساخت فیلم منعطفی که با الهام از پوست آفتا‌ب‌پرست تغییر رنگ می‌دهد

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، آفتاب‌پرست‌ها با ایجاد تنش یا آرامش در پوست خود می‌توانند نحوه بازتاب نور از بلور‌های گوانین زیر سطح پوست‌شان را تغییر دهند و آنچه را که به عنوان رنگ‌آمیزی ساختاری شناخته می‌شود، تولید می‌کنند. این رنگ‌های ساختاری با رنگدانه‌هایی که به بسیاری از موجودات دیگر رنگ می‌دهد، متفاوت است.

دانشمندان دانشگاه سیچوان در چین، در این راستا از نانوساختار‌های کریستالی پوست آفتاب‌پرست در مواد مختلفی الهام گرفته‌اند که می‌توانند تغییر رنگ دهند، اما تولید این مواد معمولا بسیار دشوار است و به منابع نفتی تجدیدناپذیر نیاز دارد. در مقابل، نانوکریستال‌های سلولزی ماده تجدیدپذیری هستند که می‌توانند خود را به شکل یک فیلم با رنگ‌های ساختاری کم‌رنگ مونتاژ کنند.

با این حال، این فیلم‌ها به طور معمول شکننده هستند و برعکس پوست آفتاب‌پرست بدون شکستن کش نمی‌آیند. اما دانشمندان می‌خواستند از نانوکریستال سلولزی فیلم منعطفی بسازند که در هنگام کشش تغییر رنگ می‌دهد. از این رو برای افزایش انعطاف‌پذیری نانوکریستال‌های سلولزی، پلیمری را با نام PEGDA به آن اضافه کردند و با کمک نور ماورای بنفش آن را به نانوبلور‌های میله‌ای شکل متصل کردند و بسته به مقدار PEGDA، فیلم‌هایی را با رنگ‌های روشن تابشی از آبی تا قرمز تولید کردند.

نتیجه تولید فیلم‌هایی شد که هم قوی‌تر و هم منعطف‌تر هستند و قبل از اینکه بشکنند می‌توانند تا ۳۹ درصد از طول اولیه خود کش بیایند و در حین کشش نیز رنگ آن‌ها به تدریج از قرمز به سبز تغییر می‌کند و بعد از اینکه به حالت اولیه درمی‌آیند رنگ‌شان نیز به رنگ اولیه برمی‌گردد.

محققان چینی ادعا می‌کنند که این نخستین بار است که تغییر ساختاری برگشت‌پذیر و ناشی از کشش و برگشت از آن، با چشم غیرمسلح در مورد نانوکریستال‌های سلولزی قابل مشاهده است. این فیلم‌ها همچنین با تغییر فشار و رطوبت نیز تغییر رنگ می‌دهند و به تیم تحقیقاتی اجازه می‌دهند نوشته‌های حک شده توسط قلم بدون جوهر را به نمایش درآورند و سپس پنهان کنند. محققان می‌گویند، این فیلم می‌تواند نقش یک پوست هوشمند زیستی را ایفا کند که کاربرد‌های بسیاری نیز خواهد داشت که از میان آن‌ها می‌توان به سنجش فشار، رمزگذار و ارزیابی اقدامات ضدجعل اشاره کرد.