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
مدارک مورد پذیرش برای آزمون دکتری تخصصی و پژوهشی اعلام شد
دانشگاه آزاد شرایط امتحانات پایانترم دانشجویان ارشد و دکتری در شهر محل سکونت را اعلام کرد
مخاطب از دیدن این سریال تکراری خسته نمیشود؛ جادوی «مختارنامه» چیست؟
مجریان تراز زبان فارسی معرفی شدند؛ پدافند زبانی با اجرا!
این ۳ کارگردان معروف برای تشییع رهبر شهید مستند میسازند
توییت جدید محمدباقر قالیباف با انتشار صحنه سیو بیرانوند+عکس
از گاندی تا کارلایل، همه مرید حسین (ع)
ماشین ثروتاندوزی امویان؛ از باندبازی تا احیای هدایای نوروزی
همانگونه که جسم به روزی مادی نیاز دارد، روح نیز به معرفت محتاج است
آیا ماجرای ازدواج حضرت قاسم (ع) در کربلا صحت دارد؟
«حسینیه بهشت»، پیوند خانههای شهدا با خیمههای عاشورا
مهلت ثبتنام در کاروان قرآنی اعزامی به اربعین تا ۵ تیرماه
عکس | جایزه بهترین بازیکن دیدار در دستان علی بیرو
گوشوارههایی که تاریخ فراموششان نکرد
چمران هنوز زنده است
یک فهرست متفاوت از بهترینهای سال ۲۰۲۶ در نیمه راه؛ مستقلها پیشتازند
آمادگی دانشگاه پیام نور برای میزبانی از آزمونهای سایر دانشگاهها
امتحانات پایانترم تحصیلات تکمیلی دانشگاه آزاد حضوری شد
مذاکره با دستگاهها برای توسعه صادرات محصولات فریلنسرها
زمان مصاحبههای آزمون دکتری سال ۱۴۰۵ تغییر کرد
تمدید مهلت ارسال مقالات سومین همایش هیئت و آیینهای مذهبی
زمان برگزاری آزمون زبان انگلیسی تولیمو تغییر کرد
سیره عملی میرزا جواد آقا ملکی تبریزی، مبتنی بر اصل «شکستن منیت» بود
افتتاح مسجد السلام در امارات با ظرفیت ۴ هزار نمازگزار
بنیامیه، نخستین و وحشتناکترین «خصولتی» تاریخ اسلام
بذر انحراف مجاهدین از سال۴۴ کاشته شد/نقش ساواک و زندان در تعمیق انحراف
شیخ حسین انصاریان: چشمی که بر حسین (ع) گریه کند در قیامت گریان نیست
افبیآی شهر کامل با بیمارستان، هتل و نیروگاه ساخت تا حملات سایبری را تمرین کند
بررسی ظرفیتهای هوش مصنوعی برای ارتقای خدمات زائران در نشست مشترک معاونت علمی و آستان قدس رضوی
ممنوع شدن هوش مصنوعی برای دانش آموزان ابتدایی نروژی
ناسا یک رصدخانه فضایی را در میانه زمین و آسمان به ارتفاع بالاتر میبرد
مصوبات جدید فرصتهای تحقیقاتی خارج از کشور دکتری ابلاغ شد
زنان بیشترین داوطلبان آزمون سمپاد/ نتایج اوایل مرداد اعلام میشود
سریال جدید «سرخدار» در راه آنتن: عمار تفتی به تلویزیون بازگشت
کشف نشانههای اولیه افسردگی در چشم کودکان
دانشمند ایرانی: مغز ما برای این همه خبر بد طراحی نشده است
تنش در ایستگاه فضایی بالا گرفت: ناسا از فضانوردانش خواست پناه بگیرند
محققان هشدار دادند: ایجاد نقاط داغ آلودگی در تنگه هرمز به دلیل ترافیک دریایی
یکی از این ستارههای دوقلو یک سیاره فراخورشیدی را بلعیده است
میلیاردرهای حوزه فناوری راز جوانی ابدی را کشف کردهاند؟
تصویری از یکی از شهدای کوچک امروز لبنان
وزیر آموزش و پرورش: بهرهبرداری از ۲۰۰ تا ۲۵۰ کلاس درس جدید در خراسان رضوی
معاون تربیتبدنی و سلامت: یک میلیون دانشآموز سفیر ایمنی و کمکهای اولیه شدند
۵۰۰ هزار دانشآموز زیر چتر کارت نشاط قرار گرفتند
آزمون مدارس سمپاد و نمونه دولتی با بیش از نیم میلیون داوطلب برگزار شد
پرداخت حقوق فرهنگیان بدون تاخیر انجام میشود
قصهای خواندنی برای کودکان: وقتی روباه جنگل را بههم ریخت
حسن طهرانیمقدم پدر موشکی ایران چگونه با نمیشودها مبارزه کرد؟
از بچههای میناب تا ناوچه دنا و انستیتو همه در مستندهای جدید جنگی
مهرانه مهین ترابی پس از ۲۳ سال دوری از تئاتر به صحنه باز میگردد
سریالهای جدید برای پخش دوبله شدند
مادران برای کوچکترین شهید کربلا لالایی خواندند
راز زنده ماندن مومنان در برزخ؛ هدایت، مشروط به ولایت است
روایت حدادعادل از ویژگیهای آیت الله مجتبی خامنهای
ماجرای خواندنی دیدار دکتر شریعتی و علامه جعفری
حجت الاسلام پناهیان: شفافیت نامه اخیر رهبری نشانه قدرت جمهوری اسلامی است
تمدید مهلت پذیرش دانشجویان بینالمللی در دانشگاه علامه طباطبائی
قابلیت جدید واتساپ: پیام متنی یکبار قابل مشاهده به واتساپ میآید
شرکت اپل از گران شدن محصولات خود خبر داد
ساماندهی برنامههای هوش مصنوعی با محوریت تولید داخلی
هشدار وزیر علوم: هوش مصنوعی بدون اخلاق، پیشرفتهترین ابزار ظلم میشود
دادگاه در دهلی نو درخواست بازگشایی تلگرام را رد کرد
رشد استفاده از VPN در بعضی کشورهای اروپایی با قوانین جدید
انحصار قدرت و ثروت در الیگارشی اموی: از خلافت تا سلطنت
حجتالاسلام قمی: وحدت یعنی همبستگیِ آرا و سلایق متفاوت حول محور امام
راز زنده ماندن مؤمنان در برزخ تمسک به امام حق و ولی الله الاعظم است
اعلام مجموعههای امتحانی کنکور کارشناسی ارشد ۱۴۰۶
بازخوانی پنج فرمان راهبردی امام رضا (ع) در سلوک عاشورایی
فلسفه اسلامی و غفلت از «باید و نباید»های اجتماعی؛ یک شکاف تاریخی
اقتصاد فقط نان نیست؛ سلاح علی(ع) برای امنیت ملی و استقلال در برابر دشمنان
انتشار آثار میانرشتهای مسئلهمحور؛ اولویت جدید گروه سیاستپژوهی علوم انسانی
تغییر زمان آزمونهای کشوری و دانشگاهی به دلیل مراسم وداع و تشییع رهبر شهید
احیای اخلاق در زندگی فردی و اجتماعی با بازخوانی فلسفه عاشورا
بنی امیه چگونه به قدرت رسید؟/ تبارشناسی ۹۱ سال حکومت استبدادی
دعوت از عاشقان اهل بیت برای شرکت در طرح توسعه حرم امام حسین (ع)
منطقه زینبیه استانبول سیاهپوش محرم شد؛ آغاز برنامه های عزاداری
رئیس سازمان فضایی ایران خبر داد: بهکارگیری ظرفیتهای ویژه ماهوارهای در تشییع رهبر شهید انقلاب
زنگ میراث فرهنگی و موزه در مدارس نواخته میشود
معافیت برخی المپیادها از کنکور و همزمانی آزمونها؛ همچنان چالش اصلی دانشآموزان
قابل توجه دانش آموزان: برنامه جدید امتحانات نهایی اعلام شد+جدول
تغییر زمان آزمونهای کشوری و دانشگاهی به دلیل مراسم وداع و تشییع رهبر شهید
اعلام مجموعههای امتحانی کنکور کارشناسی ارشد ۱۴۰۶
بنی امیه چگونه به قدرت رسید؟/ تبارشناسی ۹۱ سال حکومت استبدادی
انتشار آثار میانرشتهای مسئلهمحور؛ اولویت جدید گروه سیاستپژوهی علوم انسانی
منطقه زینبیه استانبول سیاهپوش محرم شد؛ آغاز برنامه های عزاداری
دعوت از عاشقان اهل بیت برای شرکت در طرح توسعه حرم امام حسین (ع)
هشدار وزیر علوم: هوش مصنوعی بدون اخلاق، پیشرفتهترین ابزار ظلم میشود
مصوبات جدید فرصتهای تحقیقاتی خارج از کشور دکتری ابلاغ شد
راز زنده ماندن مؤمنان در برزخ تمسک به امام حق و ولی الله الاعظم است
حجتالاسلام قمی: وحدت یعنی همبستگیِ آرا و سلایق متفاوت حول محور امام
دانشمند ایرانی: مغز ما برای این همه خبر بد طراحی نشده است
دادگاه در دهلی نو درخواست بازگشایی تلگرام را رد کرد
کشف نشانههای اولیه افسردگی در چشم کودکان
روایت حدادعادل از ویژگیهای آیت الله مجتبی خامنهای
تنش در ایستگاه فضایی بالا گرفت: ناسا از فضانوردانش خواست پناه بگیرند
فلسفه اسلامی و غفلت از «باید و نباید»های اجتماعی؛ یک شکاف تاریخی
احیای اخلاق در زندگی فردی و اجتماعی با بازخوانی فلسفه عاشورا
بازخوانی پنج فرمان راهبردی امام رضا (ع) در سلوک عاشورایی
انحصار قدرت و ثروت در الیگارشی اموی: از خلافت تا سلطنت
رشد استفاده از VPN در بعضی کشورهای اروپایی با قوانین جدید
اقتصاد فقط نان نیست؛ سلاح علی(ع) برای امنیت ملی و استقلال در برابر دشمنان
شرکت اپل از گران شدن محصولات خود خبر داد
حجت الاسلام پناهیان: شفافیت نامه اخیر رهبری نشانه قدرت جمهوری اسلامی است
ماجرای خواندنی دیدار دکتر شریعتی و علامه جعفری
مادران برای کوچکترین شهید کربلا لالایی خواندند
پرداخت حقوق فرهنگیان بدون تاخیر انجام میشود
آزمون مدارس سمپاد و نمونه دولتی با بیش از نیم میلیون داوطلب برگزار شد
زنان بیشترین داوطلبان آزمون سمپاد/ نتایج اوایل مرداد اعلام میشود
راز زنده ماندن مومنان در برزخ؛ هدایت، مشروط به ولایت است
ممنوع شدن هوش مصنوعی برای دانش آموزان ابتدایی نروژی
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.