Mesterséges kaméleonbőrt kaphatnak a robotok

A hüllő álcázóképességét hidrogéllel sikerült leutánozni, és tengeri ételek frissességét már most meg lehet vele állapítani.

Máris van felhasználási területe a kínai és német tudósok együttműködésében előállított „mesterséges kaméleonbőrnek”, ami – bár jelenleg csak kezdetleges formában létezik – egy napon képes lesz arra, hogy egyes élő organizmusokhoz hasonlóan átvegye a környezete színstruktúráit. Tengeri ételek frissességét már most képes jelezni, viszont a fejlesztésben résztvevő tudósok biztosak benne, hogy forradalmi változásokat hoz a robotikában is.

A színváltoztatásra képes hidrogél trükkje a molekulák szintjén található: az ún. luminogéneket mag- és héjrétegekbe rendezi, és rájöttek, hogy tengerből származó ételek közelében egyfajta kémiai szenzorként viselkedik. A színváltozást a környezetben megjelenő aminokra reagálva produkálja – ezek a szerves vegyületek akkor jönnek létre, amikor az ammóniában egy vagy több hidrogénatom helyét szerves anyagok veszik át. Ez történik például romlásnak indult halak közelében.

„A legtöbb színváltoztatásra képes anyag eddig úgy készült, hogy kettő vagy annál több luminogént egy elasztomerhez vagy hidrogél mátrixhoz adtak”, magyarázta a Ningbo Anyagtudományi és Mérnöki Intézet professzora. Tao Chen leszögezte: ezzel teljes mértékben még nem lehetett utánozni a kaméleonok evolúciós képességét, hiszen az állatok nemcsak néhány színt képesek magukra ölteni, hanem akár összetett színszerkezeteket is. Most ez utóbbi titkot sikerült megfejteni, majd elérni, hogy hőmérsékletre vagy bizonyos pH-értékekre reagálva kékké vagy zölddé alakuljon az eredetileg vörös anyag. Ezek az első lépések, de a módszerrel az ismert színspektrum bármely árnyalata elérhető lesz.

Az ételek frissességének kimutatásához frissen csomagolt rákok és halak mellé helyezték a mintákat, majd ötven órán át figyelték, hogy mi történik. A fagyasztott (-10 fok alatti) húsok környezetében szinte egyáltalán nem változott a szín, tehát arra a következtetésre jutottak, hogy azok frissek maradtak. A többi esetében viszont, amelyek 30 fok körüli hőmérsékleten maradtak, egyértelmű változás történt: a fluoreszkáló vörös élénkzöldbe fordult, ami egyértelművé tette, hogy az étel megromlott.

A környezeti hatásokra irányított módon színt változtató anyagot nem feltétlenül az élelmiszeripar, sokkal inkább a robotika területére szánják, szögezte le Chen. A tudós elárulta: a következő lépés az lesz, hogy olyan „biomimetikus, puha, bőrszerű anyagot” készítenek, ami az élő organizmusokéhoz hasonló színváltoztató képességgel ruházza fel a robotokat. A gépek álcázásra, különböző tartalmak felületi megjelenítésére, esetleg figyelmeztetésekre használhatják majd a találmányt.

Gábor János, NEW technology
(Forrás: Interesting Engineering)