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La "piel" artificial cambia de color en respuesta a la fuerza diminuta

Ciencia

Richard Moss

14 de marzo de 2015

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Cambiar el color de la membrana similar a la piel es tan simple como estirarlo una pequeña cantidad

Berkeley, un material similar a un camaleón, delgado y flexible, desarrollado por ingenieros de la Universidad de California, cambia de color cuando se estira o dobla, incluso en pequeñas cantidades. Con posibles aplicaciones en camuflaje, sensores de fatiga estructural, tecnologías de visualización y más, el color del material cambia de manera confiable a medida que se flexiona gracias a las filas de aristas que están grabadas con precisión en una película de silicona mil veces más delgada que un cabello humano.

Estas crestas reflejan una longitud de onda de luz específica, con esa longitud de onda determinada por los espacios entre las crestas. Cuando el material se flexiona o dobla, este espacio cambia y también lo hace el color reflejado.

Los intentos anteriores para crear superficies flexibles de cambio de color tenían problemas con la confiabilidad o el control: las superficies metálicas reflejan solo una porción de la luz recibida y las superficies no metálicas han sido previamente demasiado gruesas o rígidas. El equipo de UC Berkeley detrás de este nuevo material superó estos problemas al integrar sus barras de silicona de 120 nanómetros de espesor en una capa flexible de silicona.

El resultado fue una membrana similar a la piel que es fácil de fabricar y que refleja colores precisos y puros. La membrana cambió de color de verde a amarillo a naranja en respuesta a pequeñas cantidades de estiramiento: solo un cambio de 25 nm en el período, o intervalo, de las crestas correspondientes a un cambio de 39 nm en el color de la pantalla (de 541 a 580 nm de longitud de onda) . El estiramiento adicional produjo colores adicionales, pero más allá de este punto, la eficiencia del material (la cantidad de luz que reflejaba) se redujo sustancialmente.

El siguiente paso es ampliar el diseño del tamaño de 1 cm 2 utilizado en la demostración de los investigadores y ver si es posible aumentar la eficiencia y la gama de colores del material.

"En ese momento esperamos poder encontrar aplicaciones en entretenimiento, seguridad y monitoreo", dijo la coautora del estudio, Connie J. Chang-Hasnain.

Las aplicaciones específicas pueden ser camuflaje activo en el exterior de vehículos, pantallas grandes para lugares de entretenimiento al aire libre y sensores que cambian de color para indicar fatiga estructural en componentes críticos en puentes, edificios o las alas de los aviones.

Un artículo que describe la investigación fue publicado en la revista Optica .

Fuente: La Sociedad Óptica.

Cambiar el color de la membrana similar a la piel es tan simple como estirarlo una pequeña cantidad

El material cambia de color en respuesta al estiramiento menor.

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