Физики из России и ряда зарубежных стран создали гибкий материал, способный менять цвет подобно коже хамелеона, используя полимерные материалы нового поколения. Материал может быть полезен для создания систем активного камуфляжа, гибких имплантов и устройств, передающих или обрабатывающих данные. Рецепт по ее изготовлению был опубликован в журнале Science.
«Пока рано говорить о том, можно ли будет создавать мягкие ткани и кожу конкретно из этого материала, но технология управления механическими свойствами через структуру полимерных цепочек может пригодиться для этой цели», — говорит Дмитрий Иванов.
Кожа хамелеонов давно вызывала интерес у ученых. Только недавно они обнаружили, что камуфляж этих ящеров построен на базе фотонных нанокристаллов, оптическими свойствами которых животное может свободно управлять. Для этого хамелеон просто растягивает свою кожу, увеличивая расстояния между кристаллами и заставляя свет по-другому взаимодействовать с ними.
Основой нового материала послужили так называемые эластомеры – особый тип полимеров, к числу которых относится обычная резина. Они состоят из множества параллельных нитей вещества, тесно переплетенных друг с другом, но не соединенных прочными связями. Благодаря этому они легко растягиваются и сжимаются, и затем возвращаются к прежней форме при исчезновении источника деформаций. Чтобы при постоянном растягивании материал не терял прочность, ученые покрыли одиночные эластомерные нити другими молекулами. Это сделало их похожими на ершики для посуды, прикрепленные к своеобразным «колючим шарикам». «Шарики» обладают высокой жесткостью и удерживают всю конструкцию от распада, а «ершики» делают ее мягкой и пластичной. Меняя их размеры и расстояние между отдельными элементами этих структур, ученые могут гибко менять то, как они реагируют на растягивание, сжатие и прочие деформации.
Экспериментируя с подобным «заменителем кожи», российские физики заметили, что он обладает еще одним интересным свойством – «шарики» взаимодействуют со светом примерно так же, как фотонные кристаллы на коже хамелеонов. Соответственно, при растягивании подобного полимера он меняет цвет.
Источник: Дайджест РНФ