Материал, меняющий цвет при растяжении

Материал, меняющий цвет при растяжении

23.06.2014

Природа богата и многообразна и человеку лишь надо уметь взять самое лучшее, научиться понимать и использовать полученные знания.

Ученые Гарвардского университета совместно с университетом Эксетера (Великобритания), воспользовались чудом созданным самой природой и разработали процесс получения нового вида волокон, способных менять цвет при механическом на него воздействии. Волокна составляют не один слой, а несколько и могут изменять окраску от красного до синего, что зависит от уровня растяжения волокон. Из такого волокна была соткана т.н. «умная» материя, которая своим цветом будет показывать, какие силы были применены, давление или температуры.

В ходе изучения обитателя южноамериканских тропиков растения bastard hogberry, исследователи обратили внимание на структуру оболочки семян этого растения. Микроскопическая структура придает семенам ярко-синий цвет. Такая особенность нужна представителю флоры для привлечения птиц, они поедают семена, даже, несмотря на отсутствие питательной ценности. Поверхность семян Margaritaria nobilis состоит из клеток, которые формируют регулярные структуры, имеющие плавные формы. Благодаря этим свойствам свет преломляется, и мы видим яркие цвета, подобно тем, что наблюдается на поверхности мыльных пузырей.

Микробиологи постарались получить копию поверхностной структуры семян Margaritaria nobilis и им удалось создать волокно из эластичного полимера, состоящего из нескольких слоев. Полученный материал при усилиях на растяжение способен менять цвет. Если рассматривать данный эффект с позиции науки, то все просто. Растянутые волокна увеличивают длину волны отраженного света, цвет смещается на поверхности волокна от синей к красной части. Также волокно реагирует и на изменение температуры. При возрастании температуры расширяется структура поверхности волокна, что дает смещение спектра отражаемого света.

Волокна, способные поменять свой цвет, имеют большое будущее. Применяться материи из волокна, изменяющего свой цвет, могут в самых разных сферах. Одежда с изменяющимся цветом, обмундирование для военнослужащих, камуфляж для армейской техники, различные индикаторы температур и структурных напряжений, дающие возможность контролировать устойчивость зданий и различных конструкций, и еще очень многое другое.