ساخت پوست مصنوعی آفتاب‌پرست با کمک فناوری نانو

اخبار علمی و پژوهشی جمعه ۱۵ شهریور ۱۳۹۸
پژوهشگران در جدیدترین دستاوردهای خود توانستند با ترکیب نانو ذراتِ طلا و پلیمر، پوست مصنوعی تولید کنند. این پوست تولید شده، به پوست آفتاب‌پرست شباهت دارد و در صورت تابش نور و یا قرار گرفتن در معرض گرما تغییر رنگ خواهد داد.
بر اساس گزارش‌های منتشر شده پژوهشگران دانشگاه کمبریج موفق شده‌اند پوست مصنوعی مانند پوست آفتاب‌پرست تولید کنند که کارایی این پوست مصنوعی با نوع طبیعی آن تفاوتی ندارد، به طوریکه در برار نور، تغییر رنگ می‌دهد. این فناوری کاربردهای زیادی دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به کاربردهای بخش استتار و نمایشگرهای بزرگ دینامیک اشاره کرد.
ساخت-پوست-مصنوعی-آفتاب-پرست
این پژوهشگران اذعان داشتند در ساخت این پوست از نانو ذراتِ طلا که دارای پوشش پلیمر هستند استفاده شده است. ابتدا کل ساختار تولیدی را در داخل میکرو قطره‌هایی از آب می‌گذارند و سپس آن را درون روغن قرار می‌دهند و زمانی که ساختار در معرض گرما و یا نور قرار گیرد ذرات آن به هم می‌چسبند و تغییر رنگ می‌دهند.
در طبیعت برخی حیوانات جهت حفاظت از خود در برابر حملات و اقدام به شکار از استتار استفاده می‌کنند. در واقع استتار به دلیل وجود سلول‌های chromatophore می‌باشد، این سلول‌ها حاوی الیافی هستند که Pigment را به حرکت درمی‌آورند. Pigment ماده‌ای است که با استفاده از طول موج انتخابی جذب شده می‌تواند رنگ نور انعکاسی و یا انتقالی را تغییر دهد. ساز و کار پوست مصنوعی تولید شده نیز به همین صورت است، با این تفاوت که به جای الیاف مذکور از مکانیسمی بر پایه نانو استفاده شده است.
روند کار در این ساختار بدین شکل است که: وقتی دمای ساختار مذکور به 32 درجه می‌رسد، نانو ذراتِ بکار گرفته شده در این ساختار مقدار زیادی از انرژی الاستیک را ذخیره می‌کنند و پوسته پلیمری، تمامی آب خود را از دست می‌دهد و فرو می‌پاشد. نیرویی که از طریق این کار به نانوذرات وارد می‌شود باعث به هم چسبیدن آن‌ها شده تا خوشه‌های مستحکمی را تشکیل دهند. زمانی هم که این ماده سرد شود پلیمر، آب را جذب می‌کند و متورم می‌شود، نتیجه این کار نیز جدا شدن سریع نانو ذرات طلا از یکدیگر است.
یکی از اعضای این تیمِ پژوهشی درباره این پروژه گفت: با وارد کردن نانو ذرات به میکروقطره‌ها می‌توانیم شکل ذرات خوشه را کنترل کنیم که این کار باعث ایجادِ تغییر رنگ می‌شود.
گفتنی است که شکل هندسی نانوذرات زمانی که به هم می‌چسبند در تغییر رنگ تاثیرگذار است، بطوریکه رنگ قرمز زمانی که نانو ذرات پخش می‌شوند، بوجود می‌آید و رنگ آبی تیره نیز، زمانِ تشکیل خوشه ایجاد می‌گردد.
نتایجی که از این پروژه بدست آمده، نشان دهنده گامی بزرگ در ایده گرفتن از ساختارِ طبیعت است.