مادة نانوية تمنح الخواص المتغيرة للون للrobots

تم تطوير فيلم جديد من جسيمات الذهب النانوية يمكن أن يسمح للrobots باختبار نفس النوع من التمويه والخصائص اللونية للجلد مثل التي تظهر في الكاميلون والابواق. هذا المادة قادر على تغيير اللون استجابة لأي نوع من الحركة.

تم إنشاء هذا المادة من قبل علماء جامعة كاليفورنيا ريفيرسايد وتم توثيقه في مقال نشر في نيتشر كوميونيكيشنزالأسبوع الماضي.

هذه المادة تختلف عن غيرها من المواد التي تستخدم لمحاكاة تغيير اللون في الطبيعة. الفيلم يمكن أن يتغير بناءً على أي نوع من الحركة، بما في ذلك الانحناء واللف. يمكن تطبيق هذه المادة على خارج الروبوتات، مما يسمح لهم بالدخول إلى البيئات التي تكون خطرة أو حتى مستحيلة للبشر.

من بين هذه البيئات يمكن أن تشمل أماكن مثل الشقوق تحت الماء التي تكون صعبة الدخول. ومن بين الفوائد المحتملة لهذه المادة هو أن علماء الأحياء يمكنهم استخدامها لتعلم الحيوانات في هذه البيئات والضغوط التي تواجهها.

هناك مواد أخرى لها خصائص متغيرة اللون بناءً على الحركة، ولكن فيلم جسيمات الذهب النانوية يمكن أن يطبع وبرمجة لعرض أنماط معقدة.

مادة نانوية والمغناطيس

المواد النانوية هي مواد تم تقليل حجمها إلى حد كبير. يمكن أن يكونوا بحجم فيروس، وهو حوالي عشرات النانومتر في العرض والطول. هناك بعض المواد، مثل الفضة والذهب، التي لها خصائص متغيرة اللون بناءً على الحجم والشكل واتجاهها.

“في حالتنا، قمنا بتقليل الذهب إلى قضبان نانوية. كنا نعلم أن إذا كنا نستطيع جعل القضبان تشير في اتجاه معين، يمكننا التحكم في لونها،” قال يادونغ يين، أستاذ الكيمياء. “متجهة في اتجاه معين، قد تظهر حمراء. تحركها 45 درجة، وتتغير إلى خضراء.”

كان أحد التحديات للفريق البحثي هو الحصول على ملايين من قضبان الذهب النانوية لتطفو في محلول سائل، وكذلك الحصول على جميعها لتشير في نفس الاتجاه وعرض لون موحد.

للتغلب على هذا، قام الفريق بأخذ قضبان الذهب النانوية الأكبر ودمج قضبان أصغر عليها. ثم تم تغليف الزوج في درع بوليمر ليبقيهما جنباً إلى جنب، ثم تم استخدام المغناطيس للتحكم في اتجاه كلا القضبان.

“مثل إذا كنت تمسك مغناطيساً فوق كومة من الإبر، جميعها تشير في نفس الاتجاه. هذا هو كيف نتحكم في اللون،” قال يين.

القضبان النانوية تتم جفافتها في فيلم رقيق وتتوقف عن الاستجابة للمغناطيس بعد تثبيت اتجاهها في المكان.

“لكن، إذا كان الفيلم مرنًا، يمكنك انحناءه وتدويره، وستظل ترى ألوانًا مختلفة مع تغيير الاتجاه،” قال يين.

https://www.youtube.com/watch?v=-tCWfe6vbY8

الروبوتات المستقبلية وتحقق العملة

الهدف الرئيسي هو استخدام هذه المادة على الروبوتات المستقبلية، ولكن هناك تطبيقات أخرى أيضًا. وفقًا لزهاوي لي، كيميائي جامعة كاليفورنيا ريفيرسايد، الذي هو المؤلف الأول للمقال، يمكن استخدام الفيلم في الشيكات أو النقود ويعمل كخاصية تحقق. عند تعرض الفيلم للضوء الطبيعي، يكون رماديًا، ولكن من خلال استخدام عدسات متقطعة، تظهر أنماط معقدة. الحركة مثل اللف يمكن أن تغير أيضًا تباين لون الفيلم.

يرى فريق البحث عددًا لا نهائيًا من التطبيقات.

“يمكن للفنانين استخدام هذه التكنولوجيا لإنشاء لوحات فنية رائعة تختلف بشكل كبير اعتمادًا على الزاوية التي يتم النظر إليها منها،” قال لي. “سيكون من الرائع رؤية كيف يمكن أن تتم مزج العلوم في عملنا مع جمال الفن.”