Ερευνητές του Πανεπιστημίου Penn State δημιούργησαν έξυπνο συνθετικό δέρμα που αλλάζει σχήμα και υφή, παίρνοντας έμπνευση από τα χταπόδια. Το υλικό κατασκευάστηκε με τεχνικές 4D εκτύπωσης και μπορεί να προγραμματιστεί για πολλαπλές λειτουργίες. Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο Nature Communications και επιλέχθηκε για τα Editors’ Highlights.
Υδρογέλη με προγραμματισμένες οδηγίες
Η ομάδα του Hongtao Sun, επίκουρου καθηγητή βιομηχανικής και μηχανολογικής μηχανικής, βασίστηκε σε υδρογέλη, ένα μαλακό υλικό πλούσιο σε νερό. Το έξυπνο συνθετικό δέρμα προσαρμόζει την εμφάνιση, τη μηχανική συμπεριφορά και την υφή του όταν εκτίθεται σε θερμότητα, διαλύτες ή μηχανική πίεση. Η τεχνική halftone-encoded printing μετατρέπει εικόνες σε δυαδικά δεδομένα που ενσωματώνονται στο υλικό. Έτσι οι ερευνητές «εκτυπώνουν» οδηγίες που καθορίζουν πώς διαφορετικές περιοχές θα διογκωθούν, θα συρρικνωθούν ή θα μαλακώσουν.
Έμπνευση από τα κεφαλόποδα
Τα χταπόδια και άλλα κεφαλόποδα αλλάζουν άμεσα την όψη και την υφή του δέρματός τους για καμουφλάζ ή επικοινωνία. Ο Sun και η ομάδα του αντέγραψαν αυτό το σύστημα μυών και νεύρων σε συνθετικό υλικό. Η διαδικασία ονομάζεται 4D εκτύπωση επειδή τα αντικείμενα δεν είναι στατικά αλλά μεταβάλλονται ανάλογα με το περιβάλλον.
Κρυφές εικόνες και εφαρμογές ασφάλειας
Ο Haoqing Yang, υποψήφιος διδάκτορας και πρώτος συγγραφέας, κωδικοποίησε την εικόνα της Μόνα Λίζα μέσα στην υδρογέλη. Όταν το υλικό ξεπλενόταν με αιθανόλη, έμοιαζε διάφανο. Η εικόνα εμφανιζόταν μόνο με θέρμανση ή ψύξη. Η τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για καμουφλάζ, κρυπτογράφηση πληροφοριών ή συστήματα μαλακής ρομποτικής. Τα κρυμμένα μοτίβα ανιχνεύονται και με μηχανική παραμόρφωση, προσθέτοντας επιπλέον επίπεδο ασφάλειας. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι το υλικό ανοίγει δρόμο για νέες εφαρμογές στη ρομποτική και την προστασία δεδομένων.
