Tim sa Univerziteta Penn State napravio je hidrogel koji može da enkodira slike direktno u svoju strukturu — skrivene slike su nevidljive na sobnoj temperaturi, ali postaju vidljive kada se materijal zagreje ili promeni rastvarač. Istraživači su demonstrirali efekat enkodiranjem crno-bele 'Mona Lise' i slovima 'PSU'. Tehnologija se opisuje kao oblik 4D štampe i ima potencijal za adaptivnu kamuflažu, pametne materijale i senzore.
Sintetička „4D“ koža: Hidrogel koji otkriva skrivenu 'Mona Lisu' pod dejstvom toplote
The team used their new printing method to encode a photo of the Mona Lisa onto their smart skin material (left). The photo, which can initially appear hidden in the material, can be revealed by stretching, exposure to heat, exposure to liquid or by adjusting the material from a 2D to a 3D shape (right).
Istraživači sa Univerziteta Penn State razvili su novi hidrogel inspirisan kožom hobotnica koji može direktno da enkodira slike u svoju unutrašnju strukturu. U normalnim uslovima ugravirana slika je nevidljiva, ali se pri blagoj promeni temperature ili sastava rastvarača kontrast pojačava i slika izranja — efekat koji tim opisuje kao oblik 4D štampe.
Kako funkcioniše
Tim je koristio 3D štampu i metod poznat kao halftone-enkodovana štampa da pretvori sliku u binarni raspored piksela (nule i jedinice). Tokom štampe, kontrolisano UV zračenje „programira" suptilne razlike u unutrašnjoj strukturi hidrogela — bez dodavanja pigmenta ili mastila. Pri sobnoj temperaturi te razlike su optički neprimetne, ali kada se materijal zagreje ili utiče na njega odgovarajući rastvarač, oblasti kodirane kao 0 i 1 reaguju drugačije i kontrast se pojačava, otkrivajući skrivenu sliku.
„Štampamo instrukcije u materijal. Te instrukcije govore koži kako da reaguje kada se nešto promeni u njenoj okolini,“ rekao je Hongtao Sun, industrijski inženjer i koautor studije.
Demonstracija
U radovima su prvo enkodirana slova PSU, a zatim i crno-bela verzija slike Leonarda da Vinčija — 'Mona Lise'. Na sobnoj temperaturi slika je gotovo nevidljiva; pri zagrevanju se kontrast postepeno pojačava i slika postaje jasno vidljiva. Isti efekat pokazali su i promenom rastvarača okoline.
A common octopus (Octopus vulgaris) in the waters of San Giovanni di Sinis, Sardinia, Italy.Image: Emmanuele Contini/NurPhoto via Getty Images.
Moguće primene
Iako je reč o ranoj fazi istraživanja, tehnologija bi mogla da posluži kao baza za adaptivnu kamuflažu, pametne materijale, senzore koji reaguju na okolinu, kao i sisteme za zaštitu od falsifikata. Autori naglašavaju da se pristup može primeniti na bilo koju sliku koja se prethodno konvertuje u binarni obrazac.
Širi kontekst
Ovo istraživanje deo je šireg trenda biomimikrije u kojem naučnici uzimaju inspiraciju iz struktura i funkcija životinja poput hobotnica. Slične inovacije uključuju 3D štampane sintetičke mišiće i fleksibilne materijale koji se šire pod uticajem ciljane stimulacije.
Rad je objavljen u časopisu Nature Communications.
Pomozite nam da budemo bolji.
