Serat bunglon berubah warna saat diregangkan

Warna biru muda dari berry tropis berfungsi sebagai model struktural bahan novel

Tergantung pada bagaimana peregangan serat baru berubah warna © Mathias Kolle
membacakan

Berry yang memesona adalah model untuk serat "pintar" novel. Bahan, dimodelkan setelah model alami, irides sama mencoloknya dengan berry, tetapi berubah warna sesuai dengan perpanjangannya. Untuk menghasilkan serat ini, tim peneliti internasional pertama-tama menganalisis struktur nano di kulit beri dan memindahkannya ke bahan serat elastis. "Serat bunglon" dapat digunakan, misalnya, untuk pakaian, tetapi juga sebagai sensor regangan, seperti yang dilaporkan para ilmuwan di majalah spesialis "Bahan Maju".

Di alam, banyak tanaman dan hewan telah mengembangkan teknik untuk menciptakan efek warna yang mencolok dan mempesona melalui struktur nano khusus. Terutama dengan buah-buahan dan biji-bijian tanaman, ini berharga, karena mereka menarik dengan hewan, yang kemudian mereka sebarkan. Contoh adaptasi tersebut adalah tanaman Margaritaria nobilis yang ditemukan di daerah tropis Amerika Selatan. Ini memiliki buah berwarna biru-hijau yang sangat intens, yang hampir tidak mengandung nutrisi, tetapi karena warnanya, secara teratur dimakan dan didistribusikan oleh burung.

Struktur nano memecah dan memecah cahaya

"Arsitektur manipulasi cahaya dari lapisan permukaannya menginspirasi kami untuk mengadopsi ini untuk aplikasi teknologi, " jelas direktur studi Peter Vukusic dari University of Exeter. Dia dan rekan-rekannya pertama-tama menganalisis struktur kulit berry. Sel-sel atas kulit, mereka menemukan, mengandung struktur berulang yang melengkung yang memecah cahaya untuk menyebabkan gangguan. Mirip dengan cangkang berwarna-warni dari gelembung sabun, ini menciptakan permainan warna yang mempesona. Sel-sel lain dari kulit beri terdiri dari struktur silindris, sangat teratur, yang juga menekuk dan memecah cahaya dengan cara tertentu.

Berry ini dari tanaman tropis Margaritaria nobilis © Peter Vukusic

Para peneliti mereplikasi struktur biologis ini untuk membuat serat yang fleksibel dan elastis. "Untuk struktur buatan kami, kami telah mengurangi corak beri menjadi unsur dasarnya, " jelas rekan penulis Mathias Kolle dari Universitas Harvard di Cambridge. Para peneliti mengembangkan struktur dasar ini selangkah lebih maju: "Tumbuhan tidak dapat mengubah warnanya, " kata Kolle. "Tapi dengan menggabungkan struktur mereka dengan bahan elastis, kami telah menghasilkan versi buatan yang berubah warna melalui pelangi penuh ketika itu diregangkan."

Dibungkus dan sangat elastis

Serat Chamleon pada dasarnya terdiri dari inti elastis tipis di mana lapisan ganda polimer dilukai. "Itu memberi kita indeks bias yang diperlukan, jumlah lapisan yang tepat, dan penampang melengkung silindris yang kita butuhkan untuk menciptakan warna-warna cerah itu, " kata Kolle. Proses dimana serat diproduksi juga cocok untuk produksi skala besar. pameran

Ada beberapa aplikasi untuk serat novel, kata para peneliti. Karena serat memiliki sifat mekanik yang sangat baik. Misalnya, itu bisa digunakan untuk pakaian olahraga, dan kemudian berubah warna setelah ketegangan otot. Atau sebagai bahan sensor yang menunjukkan beban tarik. Karena fleksibilitasnya, kain yang ditenun dari serat ini dapat berbentuk apa saja. (Materi Canggih, 2013; doi: 10.1002 / adma.201203529)

(Universitas Harvard, 30.01.2013 - NPO)