Renk Değiştirme Özelliklerine Sahip Nanomalzeme Robotlara Getirildi

Altın nanoparçacıklardan yapılmış yeni bir film, robotların kama ve yaban mersini gibi yaratıkların kılık değiştirme ve deri rengi özelliklerini benimsemelerine olanak tanıyabilir. Malzeme, herhangi bir hareket karşısında renk değiştirebiliyor.

Malzeme, UC Riverside bilim adamları tarafından yaratıldı ve bir makalede yayınlandı. Nature Communications dergisinde geçen hafta yayınlandı.

Bu malzeme, doğada renk değiştirmeyi taklit etmek için kullanılan diğer malzemelerden farklıdır. Film, bükme ve burma dahil herhangi bir hareket karşısında renk değiştirebiliyor. Bu malzeme, robotların dışına uygulanabilir ve böylece insanlar için tehlikeli veya imkansız olan ortamlara girmelerine olanak tanıyabilir.

Bu ortamların arasında, girmesi çok zor olan sualtı yarıkları bulunabilir. Bu malzemenin diğer olası faydalarından biri, biyologların bu ortamlardaki hayvanları ve karşılaştıkları baskıları incelemelerine olanak tanıyabilmesidir.

Hareket dựaına renk değiştirme özelliklerine sahip diğer malzemeler olsa da, altın nanoparçacıklardan oluşan film, kompleks desenler görüntülemek için basılabilir ve programlanabilir.

Nanomalzemeler ve Manyetikler

Nanomalzemeler, cực küçük boyutlara indirgenmiş malzemelerdir. Bir virüsün boyutuna, yani genişlik ve uzunluk olarak birkaç on nanometreye ulaşabilirler. Altın ve gümüş gibi belirli malzemeler, boyut, şekil ve yönlerine bağlı olarak renk değiştirme özelliklerine sahiptir.

“Bizim durumumuzda, altın nanoparçacıkları nano boyutlu çubuklara indirgedik. Eğer bu çubukları belirli bir yöne yönlendirebilirsek, renklerini kontrol edebiliriz” dedi Kimya Profesörü Yadong Yin. “Bir yöne bakarken kırmızı görünüyorlar, 45 derece döndürdüğümüzde yeşile dönüşüyorlar.”

Araştırma ekibinin karşılaştığı bir zorluk, milyonlarca altın nanorodun sıvı bir çözelti içinde yüzmelerini ve hepsinin aynı yöne işaret etmelerini ve uniform bir renk göstermelerini sağlamaktı.

Bunun etrafında, ekip daha büyük altın manyetik nanorodları aldı ve daha küçük olanları bunlara kaynaştırdı. Çift, bir polimer kalkanı ile yan yana tutuldu ve manyetikler, her iki rodun da yönlendirmesini kontrol etmek için kullanıldı.

“Tıpkı bir manyetik över bir iğne yığınının üzerine tuttuğunuz gibi, hepsi aynı yöne işaret ediyor. İşte böyle renklerini kontrol ediyoruz” dedi Yin.

Nanorodlar, ince bir film haline getirilerek kurutuluyor ve manyetiklere karşı tepkileri, yönlendirmeleri sabitlendiğinde duruyor.

“Ama, film esnekse, bükerek ve döndürerek farklı renkleri görebilirsiniz, çünkü yön değişiyor” dedi Yin.

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

Geleceğin Robotları ve Para Kimlik Doğrulama

Ana hedef, bu malzemeyi geleceğin robotlarında kullanmak, ancak diğer uygulamalar da var. UC Riverside kimyageri ve makalenin ilk yazarı Zhiwei Li’ye göre, film, çek ve nakit para gibi belgelerde kimlik doğrulama özelliği olarak kullanılabilir. Film, normal aydınlatma altında gri görünür, ancak polarize lensler kullanıldığında kompleks desenler görünür. Film, bükme ve burma gibi hareketler ile renk kontrastını da değiştirebilir.

Araştırma ekibi, bu teknolojinin sınırsız uygulama alanı olduğunu görüyor.

“Sanatçılar, bu teknolojiyi kullanarak, bakış açısına bağlı olarak çok farklı görünen ilginç resimler yaratabilirler” dedi Li. “Çalışmamızdaki bilimin, sanatın güzelliği ile birleştirilmesini görmek harika olurdu.”