الصورة: يحتوي هذا الأخطبوط على خلايا متغيرة اللون تُسمى chromatophores في جلده، وهي ظاهرة ألهمت مهندسي جامعة روتجرز.
الاعتماد: برنامج NOAA Okeanos Explorer، بعثة Galapagos Rift 2011
استلهامًا من الجلد المتغير اللون للحبار والأخطبوطات، قام مهندسو جامعة روتجرز بابتكار هلام ذكي مطبوع بتقنية ثلاثية الأبعاد يتغير شكله عند تعرضه للضوء، ليصبح بمثابة "عضلة اصطناعية" وقد يؤدي إلى تطوير تمويه عسكري جديد، وروبوتات لينة، وشاشات مرنة. كما طور المهندسون مادة مطاطية مطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد يمكنها إظهار الألوان عند تغيير الضوء، وذلك وفقًا لدراستهم المنشورة في مجلة ACS Applied Materials & Interfaces.
اختراعهم مستوحى من القدرة المذهلة لرأسيات الأرجل مثل الحبار والأخطبوطات على تغيير لون وملمس جلدها الناعم للتمويه والتواصل. ويتم تحقيق ذلك بواسطة آلاف الخلايا المتغيرة اللون، التي تُسمى chromatophores، في جلودها.
"الشاشات الإلكترونية موجودة في كل مكان، وعلى الرغم من التقدم الملحوظ مثل أن تصبح أرق وأكبر وأكثر سطوعًا، إلا أنها تعتمد على مواد صلبة، مما يحد من الأشكال التي يمكن أن تتخذها وكيفية تفاعلها مع الأسطح ثلاثية الأبعاد"، قال المؤلف الرئيسي Howon Lee، أستاذ مساعد في قسم الهندسة الميكانيكية وهندسة الطيران في كلية الهندسة بجامعة روتجرز-نيو برونزويك. "تدعم أبحاثنا نهجًا هندسيًا جديدًا يتميز بالتمويه الذي يمكن إضافته إلى المواد اللينة وإنشاء شاشات مرنة وملونة."
طور مهندسو جامعة روتجرز هلامًا مائيًا قابلًا للطباعة ثلاثية الأبعاد، أو هلامًا ذكيًا، يستشعر الضوء ويتغير شكله نتيجة لذلك. الهلامات المائية، التي تحافظ على شكلها وتبقى صلبة رغم احتوائها على الماء، توجد في جسم الإنسان، وجيلي-أو، والحفاضات، والعدسات اللاصقة، من بين العديد من الأمثلة الأخرى. قام المهندسون بدمج مادة نانوية مستشعرة للضوء في الهلام المائي، مما يحوله إلى "عضلة اصطناعية" تتقلص استجابة لتغيرات الضوء. الهلام الذكي المستشعر للضوء، المدمج مع المادة المطاطية المطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد، يغير لونه، مما ينتج عنه تأثير التمويه.
تشمل الخطوات التالية تحسين حساسية التقنية، ووقت الاستجابة، وقابلية التوسيع، والتغليف، والمتانة.
###
المؤلفون الرئيسيون هم Daehoon Han، الذي حصل على درجة الدكتوراه من جامعة روتجرز ويعمل الآن باحثًا بعد الدكتوراه في جامعة مينيسوتا، وYueping Wang، طالب دكتوراه في جامعة روتجرز. كما ساهم طالب الدكتوراه في جامعة روتجرز Chen Yang في الدراسة. تم دعم هذا العمل من خلال منحة من مجلة أبحاث جامعة روتجرز ومؤسسة العلوم الوطنية.
ACS Applied Materials & Interfaces 10.1021/acsami.