به گزارش ثریا - دانشمندان دانشگاه استنفورد مادهای نوآورانه توسعه دادهاند که توانایی تغییر همزمان رنگ و بافت سطحی را دارد؛ رفتاری که تاکنون بیشتر در موجوداتی مانند اختاپوس و سپیداج مشاهده شده است. این دستاورد که در نشریه معتبر «نیچر» منتشر شده، گامی بزرگ در تقلید قابلیتهای پیچیده طبیعت با استفاده از مواد مصنوعی به شمار میرود.
اختاپوسها و سپیداجها استادان بیرقیب استتار هستند. آنها میتوانند در کسری از ثانیه، رنگ پوست و حتی زبری یا نرمی سطح بدن خود را تغییر دهند تا با محیط اطراف یکی شوند. دانشمندان سالها تلاش کردهاند چنین توانایی را در مواد مصنوعی بازآفرینی کنند و اکنون تیمی از استنفورد به پیشرفتی چشمگیر در این مسیر دست یافته است.
به گفته «سیدارت دُشی»، دانشجوی دکتری مهندسی مواد و نویسنده نخست این مقاله، بافتها نقش اساسی در نحوه درک ما از اشیا دارند؛ هم از نظر دیداری و هم از نظر لمسی. او توضیح میدهد که جانورانی مانند اختاپوس قادرند بدن خود را در مقیاسی نزدیک به یک میکرون تغییر دهند و اکنون پژوهشگران توانستهاند توپوگرافی یک ماده مصنوعی و ویژگیهای بصری وابسته به آن را در همین مقیاس، بهصورت پویا کنترل کنند.
این ماده جدید میتواند کاربردهای گستردهای داشته باشد؛ از استتار پویا برای انسان و رباتها گرفته تا نمایشگرهای انعطافپذیر با قابلیت تغییر رنگ برای فناوریهای پوشیدنی. افزون بر این، پژوهشگران معتقدند این دستاورد فرصتهای تازهای در حوزه نانوفوتونیک فراهم میکند؛ شاخهای از علم که با کنترل دقیق نور، به توسعه فناوریهایی در الکترونیک، رمزنگاری و زیستشناسی کمک میکند.
«نیکلاس ملوش»، استاد مهندسی مواد و از نویسندگان ارشد مقاله میگوید: سامانه دیگری وجود ندارد که هم تا این اندازه نرم و متورمشونده باشد و هم بتوان آن را در مقیاس نانو الگودهی کرد. همین ویژگی، دامنهای وسیع از کاربردهای بالقوه را پیش روی ما میگذارد.
برای ایجاد بافتهای پویا در این ماده انعطافپذیر، پژوهشگران از ترکیب یک روش پیشرفته الگودهی به نام لیتوگرافی با پرتوی الکترونی و یک فیلم پلیمری متورمشونده استفاده کردند. این پلیمر هنگام جذب آب متورم میشود و با تابش کنترلشده الکترونها، میزان جذب آب در نواحی مختلف آن تغییر میکند. نتیجه این فرایند، شکلگیری الگوهای بسیار ظریفی است که تنها در حالت مرطوب نمایان میشوند.
جالب آنکه کشف تأثیر پرتوی الکترونی بر جذبپذیری پلیمر تا حدی اتفاقی بوده است. دُشی در پروژهای پیشین از میکروسکوپ الکترونی روبشی برای بررسی نانوساختارها استفاده کرده بود. برخلاف روال معمول، او تصمیم گرفت نمونهها را دور نیندازد. در آزمایشهای بعدی مشخص شد بخشهایی از فیلم که در معرض پرتوی الکترونی قرار گرفته بودند، رفتاری متفاوت از خود نشان داده و رنگشان تغییر کرده است.
این دقت بالا به پژوهشگران اجازه داد حتی نمونهای نانومقیاس از صخره معروف «الکاپیتان» در پارک ملی یوسمیتی را بازسازی کنند. فیلم در حالت خشک کاملاً صاف است، اما با افزودن آب، شکل صخره بهصورت برجسته از سطح بیرون میآید.
همچنین با طراحی بافتهایی در مقیاس بسیار ریز، تیم تحقیقاتی توانست نحوه پراکندگی نور را کنترل کند. این ویژگی امکان ایجاد سطوحی از براق تا مات را فراهم میکند؛ ظاهری که بسیار طبیعیتر از نمایشگرهای دیجیتال امروزی به نظر میرسد. نکته مهم آن است که با افزودن یک حلال الکلی برای خارج کردن آب، همه این فیلمها بهراحتی به حالت صاف اولیه باز میگردند.
پژوهشگران علاوه بر بافت، موفق شدند الگوهای رنگی پیچیده و قابل سوئیچ ایجاد کنند. آنها با قرار دادن لایههای نازک فلزی در دو سوی فیلم پلیمری، ساختاری موسوم به تشدیدگر فابری-پرو ساختند که طول موجهای خاصی از نور را جدا میکند. با تغییر ضخامت فیلم در اثر تورم، رنگهای متفاوتی پدیدار میشود و یک ورق تکرنگ میتواند به مجموعهای از لکهها و نقشهای رنگارنگ تبدیل شود.
به گفته «مارک برونگرسما»، استاد مهندسی مواد و نویسنده ارشد مقاله، کنترل پویا بر ضخامت و توپوگرافی یک فیلم پلیمری امکان دستیابی به طیف گستردهای از رنگها و بافتهای چشمنواز را فراهم میکند و مواد نرم متغیر، ابزارهای کاملاً جدیدی به دنیای اپتیک معرفی میکنند.
در گام بعدی، تیم پژوهشی با ترکیب چند فیلم در یک ساختار چندلایه توانست بهطور مستقل رنگ و بافت را همزمان کنترل کند. این سامانه توانست تا حد زیادی با الگوهای پسزمینه هماهنگ شود؛ قابلیتی شبیه به استتار اختاپوس، هر چند هنوز نیازمند تنظیمات دستی است.
پژوهشگران امیدوارند در آینده با افزودن سامانه بینایی ماشین و الگوریتمهای هوش مصنوعی، این فرایند کاملاً خودکار شود. در چنین حالتی، «پوست» مصنوعی میتواند محیط اطراف را تحلیل کرده و در زمان واقعی، بدون دخالت انسان، رنگ و بافت خود را برای هماهنگی کامل تغییر دهد.
کاربردهای این فناوری تنها به استتار بصری محدود نمیشود. تغییرات ظریف در بافت میتواند میزان اصطکاک را کم یا زیاد کند؛ قابلیتی که برای رباتهای کوچک در چسبیدن به سطوح یا لغزش کنترلشده بسیار ارزشمند است. همچنین نانوساختارها میتوانند بر رفتار سلولها اثر بگذارند و راه را برای کاربردهای زیستمهندسی هموار کنند. حتی هنرمندان استنفورد نیز در حال همکاری با این تیم برای خلق آثار هنری با استفاده از این ماده هستند.
منبع : پوست مصنوعی
سینمای زیرزمینی ایران بررسی شد؛ از بحران بازنمایی تا اقتصاد نامرئی
روایت دبیر انجمن سرود کانون پرورش فکری از برگزاری یک جشنواره ملی
«حبیبی یا نبی»؛ نغمهای برای پیامبر رحمت
ریدلی اسکات با «ستاره های سگی» بدترین فیلمش را ساخت
«کوری» از پروندههای قضایی تا ممیزی؛ این سریال مروج مشروبات الکلی است؟
وقف رقیب اقتصاد کشور نیست
بیستمین آزمون سراسری قرآن پس از وقفه ای طولانی برگزار میشود
دانشمندی که هنوز رازهایش کشف نشده است؛ کیمیای رازی در تاریخ علم
تجلیل از ۴۵ چهره شاخص در اولین دوره جایزه جهانی دیپلماسی فرهنگی
تاسیس ۱۳ مؤسسه جدید فرهنگی قرآن و عترت
برگزاری آزمون بخش معارفی چهل و نهمین دوره مسابقات سراسری قرآن اوقاف
شرقشناسی بدون ایرانشناسی، امکان یا امتناع؟
متن نوبتدهی آرایشگاه برای عید؛ نمونههایی برای جذب مخاطب
دانشگاهها با ورزش تابآوری دانشجویان را تقویت کنند
راهنمای ثبتنام پذیرفتهشدگان دکتری دانشگاه علامه طباطبائی اعلام شد
پایان رویای «تنگه ترامپ» و غروب توهمات طاغوت روزگار در اعماق خلیج فارس
بهنام تشکر کارآگاه علوی جدید شد
برگزاری بزرگداشت ابن سینا با حضور اندیشمندان ایرانی و خارجی
تجربههای جهانی بازسازی پساجنگ در ۱۲ جلد کتاب
تلقی رایج از موسسات خیریه غلط است؛ انتشار نخستین گزارش زیست بوم خیریه
برگزاری جشنهای میلاد پیامبر مهربانیها با محوریت خونخواهی رهبر شهید
رجبی دوانی: نیازمند «انقلابی درون انقلاب» هستیم
آیا بین «امر تاریخی» و «امر ایمانی» می توان تمایزی مفهومی ایجاد کرد؟
ابنشهرآشوب روایات را دستکاری میکرد؟
تشخیص زودهنگام سرطان سینه با طراحی یک نانوزیستحسگر در دانشگاه تهران
استکبار جهانی به زبالهدان تاریخ میپیوندد؛ خونخواهی رهبر شهید حق ماست
حمایت مجری معروف اخبار عراق، از خلیج فارس+عکس
جدیدترین تصویر از آیت الله سیستانی
صعود دانشجوی دانشگاه آزاد به بام ایران با یاد دانشمند شهید دکتر طهرانچی +عکس
آغاز کلاسهای نیمسال اول دانشگاه صنعتی امیرکبیر از ۲۸ شهریور
حمله هکرهای ایرانی یک واحد تولید برق را در انگلیس تعطیل کرد
شکایت آمریکا از تیک تاک با ۴۰۰ میلیون دلار تسویه شد
واکنش قالیباف به جنگ اقتصادی ترامپ و داردستهاش+عکس
کلید اولیه ۵ آزمون علوم پزشکی منتشر شد
کلید اولیه آزمونهای سراسری و پذیرش دانشجو معلم سال ۱۴۰۵ منتشر شد
سنتهای اجتماعی قرآن، راهی برای فهم عمیق حوادث بزرگ اجتماعی
میراث علمی ادبی ابن سینا از زبان محققان روسی، ازبکستانی و گرجستانی
مسجد سوخته کوی نصر بازسازی و افتتاح شد
رهبر شهید چگونه «وابستگی موشکی» را پیش از شکلگیری خنثی کرد؟
تصویب عناوین درسی مدارس بینالملل ایران برای نخستینبار
برنامههای درسی دانشگاه فرهنگیان بهروزرسانی شود
افتخارآفرینی دانشآموزان ایرانی در رقابت بینالمللی نوآوری فیزیک مالزی
فروش کتابهای درسی دانشآموزان فقط از سامانه رسمی مقدور است
در جامعه مهدوی رفتارها بر پایه ایثار و حذف انگیزههای سودجویانه است
بحارالانوار گردآوری جهتدار احادیث نیست؛ مجلسی و شکل دهی جامعه شیعه
ورود دانشجویان جدید با تأخیر انجام میشود/ کلاسها حتما حضوری است
نتایج اولیه آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ در دهه اول شهریور اعلام می شود
پذیرش پژوهشگران پسادکتری تقاضامحور در ۱۲ دانشگاه و مرکز پژوهشی کشور
خدمات مرکز مشاوره دانشگاه علم و صنعت حضوری شد
ثبتنام ۴ هزارنفر در فراخوان جذب هیئت علمی علوم پزشکی/اعلام ظرفیت خالی
کوانتوم در آستانه تجاریسازی/ ۵ حوزهای که کوانتوم در حال تغییر آنهاست
توسعه تعاملات علمی و پژوهشی ایران و کشورهای بریکس
اعلام جزئیات شهریه دانشجویان شهریهپرداز دانشگاه الزهرا(س)
تکلیف افزایش ۲۰ درصدی ظرفیت پزشکی و دندانپزشکی تا سال ۱۴۰۴ مشخص شد
کاظمی: فرهنگ ایثار و شهادت، مزیت رقابتی ما در برابر دنیای استکبار است
واکنش سید عباس عراقچی وزیر امور خارجه به ادعای کمرشکنترین عملیات اقتصادی تاریخ
«لباس شخصی»سراغ یک پرونده امنیتی رفت
۵ نمایشنامه از ۵ درامنویس زن خوانده میشود
شکست «ددپول و ولورین» توسط «اودیسه»؛ رایان رینولدز تبریک گفت!
حجت الاسلام قمی: «مسجد» محور جامعه مبعوث است
بازگشت عمو پورنگ پس از ۵ سال به سیما
حجتالاسلام قمی: مسجد باید پرچمدار حرکت مؤمنان و جامعهسازی باشد
حجت الاسلام قمی: مسجد محدود به اقامه نماز نیست
حکمرانی شبکهای امام هادی(ع) در زندان و منشور کلامی زیارت جامعه کبیره
از سامرای محاصرهشده تا عصر غیبت/روایت راهبرد امام عسکری(ع) برای شیعه
فیلمساز ایرانی داور جشنواره یونانی شد
سفر «سندرم بلوغ» به انگلیس
«سیاوش» به هیچ نهادی وابسته نیست؛ هزینهها کاملا شخصی است!
شنیدن زمزمه عود و تمبک در آلبومی که به خواهر تقدیم شد
پذیرش تفاوتها در یک انیمیشن؛ اگر زال شاهنامه دختر بود چه میشد؟
از شکلگیری ایده تا شروع کسبوکار؛ «کارخانه»در رادیو اقتصاد راه افتاد
نمایشی با الهام از جهان موراکامی؛ ارتباط بین هنرمند و مخاطب مهم است
۳ چهره بزرگ در یک فیلم؛ حمایت برد پیت از مستند ویم وندرس درباره زومتور
جزئیات فصل جدید یک رویداد موسیقایی؛ وقتی موسیقی از تهران خارج میشود
تصویر معناداری که قالیباف در کنار خلیج فارس منتشر کرد
امیر جدیدی و حمید نعمتالله در پشتِ صحنه سریال داش آکل
«عید بیعت» در میدان ولیعصر(عج) برگزار میشود
بازگشت حماسی مصدق به قدرت،کینه شاه و دربار علیه دولت ملی را تعمیق کرد
شهادت امام حسن عسکری (ع) هیئت کجا برویم؟
مشرکان عصر جاهلیت موحد بودند؟
کلید اولیه آزمونهای سراسری و پذیرش دانشجو معلم سال ۱۴۰۵ منتشر شد
نتایج اولیه آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ در دهه اول شهریور اعلام می شود
پذیرش پژوهشگران پسادکتری تقاضامحور در ۱۲ دانشگاه و مرکز پژوهشی کشور
کلید اولیه ۵ آزمون علوم پزشکی منتشر شد
آغاز کلاسهای نیمسال اول دانشگاه صنعتی امیرکبیر از ۲۸ شهریور
حجت الاسلام قمی: مسجد محدود به اقامه نماز نیست
حجتالاسلام قمی: مسجد باید پرچمدار حرکت مؤمنان و جامعهسازی باشد
بازگشت عمو پورنگ پس از ۵ سال به سیما
حجت الاسلام قمی: «مسجد» محور جامعه مبعوث است
ورود دانشجویان جدید با تأخیر انجام میشود/ کلاسها حتما حضوری است
حمایت مجری معروف اخبار عراق، از خلیج فارس+عکس
برنامههای درسی دانشگاه فرهنگیان بهروزرسانی شود
در جامعه مهدوی رفتارها بر پایه ایثار و حذف انگیزههای سودجویانه است
جزئیات فصل جدید یک رویداد موسیقایی؛ وقتی موسیقی از تهران خارج میشود
فروش کتابهای درسی دانشآموزان فقط از سامانه رسمی مقدور است
برگزاری جشنهای میلاد پیامبر مهربانیها با محوریت خونخواهی رهبر شهید
شکست «ددپول و ولورین» توسط «اودیسه»؛ رایان رینولدز تبریک گفت!
رهبر شهید چگونه «وابستگی موشکی» را پیش از شکلگیری خنثی کرد؟
تجربههای جهانی بازسازی پساجنگ در ۱۲ جلد کتاب
توسعه تعاملات علمی و پژوهشی ایران و کشورهای بریکس
رجبی دوانی: نیازمند «انقلابی درون انقلاب» هستیم
حکمرانی شبکهای امام هادی(ع) در زندان و منشور کلامی زیارت جامعه کبیره
«لباس شخصی»سراغ یک پرونده امنیتی رفت
سنتهای اجتماعی قرآن، راهی برای فهم عمیق حوادث بزرگ اجتماعی
میراث علمی ادبی ابن سینا از زبان محققان روسی، ازبکستانی و گرجستانی
واکنش سید عباس عراقچی وزیر امور خارجه به ادعای کمرشکنترین عملیات اقتصادی تاریخ
تصویب عناوین درسی مدارس بینالملل ایران برای نخستینبار
اعلام جزئیات شهریه دانشجویان شهریهپرداز دانشگاه الزهرا(س)
۵ نمایشنامه از ۵ درامنویس زن خوانده میشود
فیلمساز ایرانی داور جشنواره یونانی شد
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.