الهَلَامُ الذَكِيُّ المَطْبُوعُ بِتَقْنِيَّةِ ثَلَاثِيَّةِ الْأَبْعَادِ يَتَغَيَّرُ شَكْلُهُ عِنْدَ تَعَرُّضِهِ لِلضَّوْءِ

الصُّورَةُ: هَذَا الْأَخَطَبُوطُ يَحْتَوِي عَلَى خِلَايَا مُتَغَيِّرَةِ اللَّوْنِ، تُسَمَّى chromatophores، فِي جِلْدِهِ، وَهِيَ ظَاهِرَةٌ أَلْهَمَتْ مِهَنْدِسِي جَامِعَةِ رُوتْجَرْزِ.

الْإِئْتِمَانُ: بَرْنَامِجُ NOAA Okeanos Explorer، بِعْثَةِ Galapagos Rift 2011

مُسْتَوَحًى مِنَ الْجِلْدِ الْمُتَغَيِّرِ اللَّوْنِ لِلْحُبَّارِ وَالْأَخَطَبُوطَاتِ وَالْحُبَّارِ، قَامَ مُهَنْدِسُو جَامِعَةِ رُوتْجَرْزِ بِإِنْشَاءِ هَلَامِ ذَكِيِّ مَطْبُوعِ بِتَقْنِيَّةِ ثَلَاثِيَّةِ الْأَبْعَادِ يَتَغَيَّرُ شَكْلُهُ عِنْدَ تَعَرُّضِهِ لِلضَّوْءِ، لِيَصْبَحَ "عَضَلَةَ اِصْطِنَاعِيَّةٍ" وَقَدْ يُؤَدِّي إِلَى تَمْوِيهٍ عَسْكَرِيِّ جَدِيدٍ، وَرُوبُوتَاتِ نَاعِمَةٍ، وَشَاشَاتِ مُرَنَّةٍ. كَمَا طَوَّرَ الْمُهَنْدِسُونَ مَادَّةً مُطَاطِيَّةً مَطْبُوعَةً بِتَقْنِيَّةِ ثَلَاثِيَّةِ الْأَبْعَادِ يَمْكُنُهَا إِظْهَارَ الْأَلْوَانَ عِنْدَ تَغْيِيرِ الضَّوْءِ، وَفْقًا لِدِرَاسَتِهِمْ فِي مُجَلَّةِ ACS Applied Materials & Interfaces.

اِخْتِرَاعُهُمْ مُسْتَوَحًى مِنَ الْقُدْرَةِ الْمُذْهِلَةِ لِرَأْسِيَّاتِ الْأَرْجُلِ مِثْلَ الْحُبَّارِ وَالْأَخَطَبُوطَاتِ وَالْحُبَّارِ عَلَى تَغْيِيرِ لَوْنِ وَمَلْمَسِ جِلْدِهِمُ النَّاعِمِ لِلتَّمْوِيهِ وَالتَّوَاصُلِ. يُتَمُّ تَحْقِيقُ ذَلِكَ بِوَاسِطَةِ الْآَلَافِ مِنَ الْخِلَايَا الْمُتَغَيِّرَةِ اللَّوْنِ، الَّتِي تُسَمَّى chromatophores، فِي جِلْدِهِمُ.

"الشَّاشَاتُ الْإِلِكْتُرُونِيَّةُ مَوْجُودَةٌ فِي كُلِّ مَكَانٍ وَعَلَى الرَّغْمِ مِنَ التَّقَدُّمِ الْمُلْحَوْظِ، مَثَلَ أَنْ تَصْبَحَ أَرَقَ وَأَكْبَرَ وَأَكْثَرَ سَطُوعًا، إِلَّا أَنَّهَا تَعْتَمِدُ عَلَى مَوَادِ صُلْبَةٍ، مَمَّا يَحُدُّ مِنَ الْأَشْكَالِ الَّتِي يُمْكِنُ أَنْ تَتَخَذَهَا وَكَيْفِيَّةِ تَفَاعُلِهَا مَعَ الْأَسْطُحِ ثَلَاثِيَّةِ الْأَبْعَادِ"، قَالَ الْمُؤَلَّفُ الرَّئِيسِيُّ Howon Lee، أَسْتَاذُ مُسَاعِدٍ فِي قِسْمِ الْهَنْدَسَةِ الْمِيكَانِيكِيَّةِ وَهَنْدَسَةِ الطَّيَّارَةِ فِي كُلِّيَّةِ الْهَنْدَسَةِ بِجَامِعَةِ رُوتْجَرْزِ-نِيو بَرُونْزُوِيكَ. "تَدْعَمُ أَبْحَاثُنَا نِهَجًا هَنْدَسِيًّا جَدِيدًا يَتَمَيَّزُ بِالتَّمْوِيهِ الَّذِي يُمْكِنُ إِضَافَتِهِ إِلَى الْمَوَادِ النَّاعِمَةِ وَإِنْشَاءِ شَاشَاتٍ مُرَنَّةٍ وَمُلَوَّنَةٍ."

طَوَّرَ مُهَنْدِسُو جَامِعَةِ رُوتْجَرْزِ هَلَامًا مَائِيًّا قَابِلًا لِلطَّبَاعَةِ ثَلَاثِيَّةِ الْأَبْعَادِ، أَوْ هَلَامًا ذَكِيًّا، يَسْتَشْعِرُ الضُّوْءَ وَيَتَغَيَّرُ شَكْلُهُ نَتِيجَةَ لِذَلِكَ. الْهَلَامَاتُ الْمَائِيَّةُ، الَّتِي تَحْفَظُ عَلَى شَكْلِهَا وَتَبْقَى صَلَبَةً عَلَى الرَّغْمِ مِنْ اِحْتِوَائِهَا عَلَى الْمَاءِ، تَوْجَدُ فِي جِسْمِ الْإِنْسَانِ، وَجِيلِي-O، وَالْحَفَاضَاتِ، وَالْعَدَسَاتِ اللَّاصِقَةِ، مِنْ بَيْنِ الْعَدِيدِ مِنَ الْأَمْثَلَةِ الْأُخْرَى. قَامَ الْمُهَنْدِسُونَ بِدَمْجِ مَادَّةٍ نَانُوِيَّةٍ مُسْتَشْعِرَةٍ لِلضُّوْءِ فِي الْهَلَامِ الْمَائِيِّ، مَمَّا يَحُولُهُ إِلَى "عَضَلَةِ اِصْطِنَاعِيَّةٍ" تَتَقَلَّصُ اِسْتِجَابَةً لِتَغْيِيرَاتِ الضُّوْءِ. الْهَلَامُ الذَّكِيُّ الْمُسْتَشْعِرُ لِلضُّوْءِ، الْمُدْمَجُ مَعَ الْمَادَّةِ الْمُطَاطِيَّةِ الْمَطْبُوعَةِ بِتَقْنِيَّةِ ثَلَاثِيَّةِ الْأَبْعَادِ، يُغَيِّرُ اللَّوْنَ، مَمَّا يُنْتِجُ عَنْهُ تَأْثِيرَ التَّمْوِيهِ.

تَشْمَلُ الْخُطَوَاتُ الْتَالِيَّةُ تَحْسِينَ حِسَاسِيَّةِ التَّكْنُولُوجِيَّا، وَوَقْتِ الِاِسْتِجَابَةِ، وَقَابِلِيَّةِ التَّوْسِعِ، وَالتَّغْلِيفِ، وَالْمَتَانَةِ.

###

الْمُؤَلِّفُونَ الرَّئِيسُيُّونَ هُمْ Daehoon Han، الَّذِي حَصُلَ عَلَى دَرَجَةِ الْدُّكْتُورَاهِ مِنْ جَامِعَةِ رُوتْجَرْزِ وَهُوَ الْآنَ بَاحِثٌ مَا بَعْدَ الْدُّكْتُورَاهِ فِي جَامِعَةِ مِينِيسُوتَا، وَYueping Wang، طَالِبٌ دَكْتُورَاهٌ فِي جَامِعَةِ رُوتْجَرْزِ. كَمَا سَاهَمَ طَالِبُ الدِّكْتُورَاهِ فِي جَامِعَةِ رُوتْجَرْزِ Chen Yang فِي الدِّرَاسَةِ. تَمَ دَعْمُ هَذَا الْعَمَلِ مِنْ قِبَلِ مِنْحَةِ مِنْ مَجْلَةِ أَبْحَاثِ جَامِعَةِ رُوتْجَرْزِ وَمُؤَسَّسَةِ الْعُلُومِ الْوَطْنِيَّةِ.

ACS Applied Materials & Interfaces 10.1021/acsami.