Bahan Nanomaterial Mengubah Sifat Warna pada Robot

Sebuah film baru yang terbuat dari nanopartikel emas dapat memungkinkan robot untuk mengadopsi kemampuan kamuflase dan perubahan warna kulit seperti yang dimiliki oleh hewan seperti bunglon dan gurita. Bahan ini mampu mengubah warna sebagai respons terhadap gerakan apa pun.

Bahan ini diciptakan oleh ilmuwan UC Riverside dan didokumentasikan dalam sebuah makalah yang diterbitkan di Nature Communications minggu lalu.

Bahan ini berbeda dari bahan lain yang digunakan untuk meniru perubahan warna di alam. Film ini dapat mengubah warna berdasarkan gerakan apa pun, termasuk lenturan dan puntiran. Bahan ini dapat diterapkan pada permukaan robot, memungkinkan mereka untuk memasuki lingkungan yang berbahaya atau bahkan mustahil untuk manusia.

Beberapa lingkungan seperti itu termasuk tempat seperti celah bawah laut yang sangat sulit dijangkau. Salah satu manfaat lain dari bahan ini adalah bahwa ahli biologi dapat menggunakannya untuk mempelajari hewan di lingkungan tersebut dan tekanan yang mereka hadapi.

Terdapat bahan lain yang memiliki sifat perubahan warna berdasarkan gerakan, tetapi film nanopartikel emas ini dapat dicetak dan diprogram untuk menampilkan pola yang kompleks.

Bahan Nanomaterial dan Magnet

Bahan nanomaterial adalah bahan yang telah direduksi menjadi sangat kecil. Mereka dapat berukuran seperti virus, sekitar puluhan nanometer dalam lebar dan panjang. Terdapat beberapa bahan tertentu, seperti perak dan emas, yang memiliki sifat perubahan warna berdasarkan ukuran, bentuk, dan arah mereka.

“Dalam kasus kami, kami mengurangi emas menjadi batang nano. Kami tahu bahwa jika kami dapat membuat batang tersebut menghadap ke arah tertentu, kami dapat mengontrol warna mereka,” kata Yadong Yin, seorang profesor kimia. “Menghadap ke satu arah, mereka mungkin terlihat merah. Pindahkan mereka 45 derajat, dan mereka berubah menjadi hijau.”

Salah satu tantangan bagi tim peneliti adalah untuk mendapatkan jutaan batang nano emas untuk mengapung dalam larutan cair, serta membuat mereka semua menghadap ke arah yang sama dan menampilkan warna yang seragam.

Untuk mengatasi hal ini, tim tersebut mengambil batang nano emas yang lebih besar dan melekatkan batang yang lebih kecil pada mereka. Pasangan tersebut kemudian dienkapsulasi dalam perisai polimer untuk menjaga mereka berdampingan, dan kemudian magnet dapat digunakan untuk mengontrol orientasi kedua batang tersebut.

“Sama seperti jika Anda memegang magnet di atas tumpukan jarum, mereka semua menghadap ke arah yang sama. Itulah cara kami mengontrol warna,” kata Yin.

Batang nano tersebut dikeringkan menjadi film tipis dan berhenti merespons magnet setelah orientasi mereka tetap di tempat.

“Tapi, jika film tersebut fleksibel, Anda dapat melenturkannya dan memutarnya, dan masih akan melihat warna yang berbeda ketika orientasi berubah,” kata Yin.

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

Robot Masa Depan dan Autentikasi Mata Uang

Tujuan utama adalah untuk menggunakan bahan ini pada robot masa depan, tetapi ada aplikasi lain juga. Menurut Zhiwei Li, seorang ahli kimia UC Riverside yang merupakan penulis pertama makalah tersebut, film ini dapat digunakan dalam cek atau uang tunai dan berfungsi sebagai fitur autentikasi. Ketika film tersebut terkena cahaya normal, warnanya abu-abu, tetapi dengan menggunakan lensa polarisasi, pola yang rumit muncul. Gerakan seperti puntiran juga dapat mengubah kontras warna film tersebut.

Tim peneliti melihat sejumlah aplikasi yang tak terbatas.

“Seniman dapat menggunakan teknologi ini untuk menciptakan lukisan yang menarik yang sangat berbeda tergantung pada sudut dari mana mereka dilihat,” kata Li. “Akan sangat menyenangkan untuk melihat bagaimana sains dalam pekerjaan kami dapat digabungkan dengan keindahan seni.”