나노 재료가 로봇에 색상 변경 특성을 부여한다

금 나노 입자로 만든 새로운 필름은 카멜레온이나 오징어와 같은 생물의 카무플라지와 피부 색상 특성을 로봇이 채택할 수 있도록 허용할 수 있다. 이 재료는任何 종류의 운동에 반응하여 색상을 변경할 수 있다.

이 재료는 UC Riverside 과학자들에 의해 만들어졌으며, 논문에 문서화되어 있다. 이 논문은 지난 주 Nature Communications에 발표되었다.

이 재료는 자연에서 색상 변경을 모방하는 다른 재료와 다르다. 이 필름은 굽힘과 비틀림을 포함하여 모든 종류의 운동에 따라 변경할 수 있다. 이 재료는 로봇의 외부에 적용될 수 있으며, 로봇이 인간에게 위험하거나 불가능한 환경에 진입할 수 있도록 허용할 수 있다.

이러한 환경 중 일부는 매우 어려운 곳으로 들어가는 해저 협곡과 같은 곳이 있다. 이 재료의 또 다른 가능한ประโยชน은 생물학자들이 이러한 환경에서 동물과 그들이 직면하는 압력을 연구하는 데 사용할 수 있다는 것이다.

운동에 따라 색상 변경 특성이 있는 다른 재료가 있지만, 금 나노 입자의 필름은 인쇄되고 프로그래밍되어 복잡한 패턴을 표시할 수 있다.

나노 재료와 자석

나노 재료는 매우 작은 크기로 감소된 재료이다.它们의 크기는 약 수십 나노미터의 너비와 길이이다. 은과 금과 같은 특정 재료는 크기, 모양, 방향에 따라 색상 변경 특성이 있다.

“우리의 경우, 우리는 금을 나노 크기의 막대기로 감소시켰다. 우리는 막대기가 특정 방향을 가리키면 색상을 제어할 수 있다는 것을 알았다. 한 방향을 향하면 빨간색으로 나타날 수 있다. 45도 회전하면 녹색으로 변경된다”고 Yadong Yin 화학 교수는 말했다.

연구 팀의 한 가지 도전은 жид体溶液中에서 수백만 개의 금 나노 막대기를 부유시키고, 모두 같은 방향을 가리키고, 균일한 색상을 표시하는 것이었다.

이를 해결하기 위해, 팀은 더 큰 금 자석 나노 막대에 더 작은 것을 융합시켰다. 쌍은 폴리머 방패로 캡슐화되어 서로 옆에 유지되며, 자석을 사용하여 두 막대기의 방향을 제어할 수 있었다.

“자석을 바늘 더미 위에 잡으면, 모두 같은 방향을 가리킨다. 이것이 색상을 제어하는 방법이다”고 Yin은 말했다.

나노 막대기는 얇은 필름으로 건조되고, 방향이 고정되면 자석에 반응하지 않는다.

“그러나, 필름이 유연하다면, 구부리고 회전시키면, 방향이 변경됨에 따라 다른 색상을 볼 수 있다”고 Yin은 말했다.

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

미래의 로봇과 통화 인증

주된 목표는 이 재료를 미래의 로봇에 사용하는 것이다. 그러나 다른 응용 분야도 있다. UC Riverside 화학자 Zhiwei Li에 따르면, 이 필름은 수표나 현금에 사용될 수 있으며, 인증 기능으로 작용할 수 있다. 필름이 일반 조명에 노출되면 회색이지만,偏光 렌즈를 사용하면 복잡한 패턴이 나타난다. 비틀림과 같은 운동도 필름의 색상 대조를 변경할 수 있다.

연구 팀은 이 기술의 응용 분야가 무한하다고 본다.

“예술가들은 이 기술을 사용하여 보는 각도에 따라 매우 다른 매혹적인 그림을 만들 수 있다”고 Li는 말했다. “우리의 연구에서 과학을 예술의 아름다움과 결합하는 방법을 보는 것이 좋을 것이다.”