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
کتاب «کلمات نقاشی می‌کنند» در انتشارات صداوسیما منتشر شد
اختصاص سهمیه به داوطلبان آزمون سراسری آسیب‌دیده از جنگ ابلاغ شد
توضیح درباره تغییرات احتمالی و عدم تشکیل جلسات شورای فضای مجازی
پژوهش جدید: استفاده از هوش مصنوعی کارهای سخت را سخت‌تر می‌کند
متا نخستین هوش مصنوعی پیشرفته‌اش را ارائه کرد
شروع دوره قبولی‌های آزمون دستیاری تا دوم آبان؛ ضرورت ثبت‌نام در زمان مقرر
شاخص‌های صدور مجوز رشته‌محل در دانشگاه‌ها و مؤسسات آموزش عالی دولتی
محمد کاسبی با هنرش کاسبی نکرد؛ کاش قدرمان را بعد از مرگ ندانند!
بازیگر جوان «برکینگ بد» به پایان راه رسید؛ واکنش والتر وایت به مرگ پسرش
مازیار لرستانی پس از ۶ سال به کارگردانی بر‌میگردد
کشف استعدادها کافی نیست؛ هنرمندان جوان به حمایت مستمر نیاز دارند
جواد رضویان: انتقال گویش قمی به آیندگان، میراثی مهم برای حفظ هویت بومی است
بازگشت ۴۸ هزار کودک بازمانده از تحصیل به مدرسه
کاظمی: کمبود کتاب درسی در مدارس ناشی از جابه‌جایی دانش‌آموزان است
وزیر آموزش و پرورش: جنایت میناب در تاریخ ثبت خواهد شد
روایتی تازه از زندگی آیت الله سیدمحمود طالقانی به کتابفروشی‌ها رسید
تمدید مهلت ثبت نام و انتخاب رشته در پذیرش بدون کنکور سال ۱۴۰۵
تعطیلی یک ساختمان واحد علوم و تحقیقات؛ نشت گاز تکذیب شد
اعمال تأثیر مثبت معدل در آزمون‌های علوم پزشکی با شرایط جدید
کاوشگر استقامت ناسا رکورد راهپیمایی روی مریخ را شکست
دبیر شورای عالی فضای مجازی: توان قطع اینترنت استارلینک را داریم
نحوه آگاه سازی مشتریان از تخفیف‌ها؛ راهکارهایی برای افزایش فروش
۲۲ میلیون پوند برای تجاری‌سازی نانوماده‌ای که آینده را می‌سازد
رونمایی از لندری برای ماموریت فضایی با ۷ سیارک
مدرسه انگلیسی مداد و کاغذ را به لپ تاپ ترجیح داد
انتخاب رشته آزمون دستیاری دندانپزشکی آغاز شد
بیش از ۱۸۰ دانشجو و استاد سال گذشته شهید شدند/ضرورت تبدیل «آموزش ایستادگی» به یک اصل تاریخی
اعلام حدنصاب قبولی آزمون‌های علوم پایه پزشکی و دندانپزشکی، پیش‌کارورزی
تقویت کلاس هوشمند به دستور رئیس جمهور؛ احتمال وقفه آموزش به دلیل جنگ
مراسم بازگشایی دانشگاه‌ها با حضور رئیس جمهور برگزار شد
جف بزوس: هوش مصنوعی هفته کاری را به ۳ روز کاهش می‌دهد
خلق عکسی از ۱۱۰ جسم آسمانی در ۳۵۲ ساعت
مخزن تحت فشار چگونه طراحی، ساخته و آزمایش می‌شود؟
حسگر مچی عرق بدن را می سنجد
پهپاد هواشناسی چندبارمصرف برای پرواز در ارتفاع ۱۰ کیلومتری
وزیر آموزش و پرورش: هیچ کودکی نباید قربانی فقر و محرومیت شود
شبکه دانش‌آموختگان سمپاد راه‌اندازی شد
عدالت آموزشی یعنی هیچ استعدادی از فرصت رشد محروم نماند
مدارس جدید بدون مناسب‌سازی افتتاح نمی‌شوند
تهران ملی‌ترین شهر ایران است
از تسخیر اذهان تا بحران حقیقت؛ بازخوانی دو اثر تازه در عصر رسانه
چرا سیدحسن حاضر بود همه فرماندهانش شهید شوند اما ایران آسیب نبیند؟
راغب از تازه‌ترین آلبوم خود رونمایی کرد؛ دنبال جذب و دفع فالوور نیستم!
ارتقای ۹ پله‌ای دانشگاه صنعتی امیرکبیر در ارزیابی شبکه آزمایشگاهی کشور
ردپای یک متخصص امنیت سایبری کانادا در سرقت از اف بی آی
تلسکوپ جیمز وب منشأ یک انفجار سریع رادیویی دوردست را شناسایی کرد
خرابکاری جدید کلاود؛ نفوذ به وب سایت های دولتی آمریکا
ایلان ماسک یک مدیر فناوری هندی را مسخره می کند!
حمایت ۱۲۰میلیون تومانی دانشگاه امام صادق (ع) از رتبه‌های زیر ۵۰۰ کنکور
بررسی راهکارهای پذیرش دانشجویان بین‌الملل در دانشگاه الزهرا(س)
جذب رتبه‌های برتر در رشته های اولویت دار کشور در کنکور ۱۴۰۵
مهلت انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵ تمدید نمی‌شود
اصلاحات شرایط استخدام اعضای هیئت علمی؛ تغییر محاسبه فوق‌العاده حقوق
نتایج نهایی پذیرش در پنجاه و سومین دوره آزمون دستیاری پزشکی اعلام شد
صدور حکم بدوی برای ۳۰ پرونده انضباطی دانشجویان؛ حکم اخراجی نداشتیم
وام دستیاری برای متاهلین و مجردین ۴۰ و ۳۰ میلیون تعیین شد
جدیدترین آمار انتخاب رشته در کنکور ۱۴۰۵؛ فردا آخرین فرصت انتخاب رشته
افزایش چشمگیر کاربران وفادار به سکوهای ایرانی؛ خدمات سکوها پایدار شد
ترکیه دسترسی کودکان زیر ۱۵ سال به شبکه‌های اجتماعی را ممنوع کرد
آغاز آنلاین مشاوره و آموزش سلامت روان؛ خدمات سلامت روان با زبان نسل زد
شیوه جدید پذیرش دانشجو در دوره های «هم‌آموز» کلید خورد
تأکید بر توسعه بازرسی‌های پیشگیرانه و داده‌محور در وزارت ارتباطات
مجلات نمایه‌شده SCIE و ESCI در ارزشیابی مقالات دارای اعتبار ISI هستند
اختصاص بورس نخبگان دانشگاه تهران به رتبه های زیر ۱۰۰ در کنکور
تعلیق برنامه گرین‌کارت مایکروسافت
ساعت ۱۲ امشب آخرین مهلت انتخاب رشته در کنکور سراسری سال ۱۴۰۵
مهلت ثبت‌نام آزمون وکالت مرکز وکلای قوه قضائیه مجدد تمدید شد
تمدید مهلت انتخاب رشته آزمون های سراسری و پذیرش دانشجو معلم تا ۱۹ مهر
مخاطرات ورود هوش مصنوعی به کلاس‌های درس
اوپن ای آی میزان استفاده روزانه نوجوانان از چت بات را اعلام کرد
بخشنامه و ضوابط جامع فعالیت مؤسسات جذب دانشجویان بین‌الملل ابلاغ شد
رشته‌محل‌های جدید و اصلاحات دفترچه انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد
شرایط خوابگاهی دانشگاه‌های کشور برای داوطلبان کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد
تحلیل وزیر آموزش و پرورش از نقش فراجا در تأمین امنیت کشور
مجتبی جباری به «هم‌کلام» می‌آید
اختتامیه رویداد ملی «همچو سرو» برگزار شد
«پپا»، همراه کوچک کودکان در یک روز پرماجرا
روایت ۸۰ روز زندگی یک خبرنگار در دل جنگ غزه، منتشر شد
وقتی صدای جمع، صدای عقل را خاموش می‌کند
برگزاری نشست تخصصی «مبانی الهیاتی و اجتماعی جان‌فدا» در تهران
رشته‌محل‌های جدید و اصلاحات دفترچه انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد
مهلت ثبت‌نام آزمون وکالت مرکز وکلای قوه قضائیه مجدد تمدید شد
تمدید مهلت انتخاب رشته آزمون های سراسری و پذیرش دانشجو معلم تا ۱۹ مهر
بخشنامه و ضوابط جامع فعالیت مؤسسات جذب دانشجویان بین‌الملل ابلاغ شد
ساعت ۱۲ امشب آخرین مهلت انتخاب رشته در کنکور سراسری سال ۱۴۰۵
شرایط خوابگاهی دانشگاه‌های کشور برای داوطلبان کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد
اختصاص بورس نخبگان دانشگاه تهران به رتبه های زیر ۱۰۰ در کنکور
تعلیق برنامه گرین‌کارت مایکروسافت
اصلاحات شرایط استخدام اعضای هیئت علمی؛ تغییر محاسبه فوق‌العاده حقوق
جذب رتبه‌های برتر در رشته های اولویت دار کشور در کنکور ۱۴۰۵
مهلت انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵ تمدید نمی‌شود
صدور حکم بدوی برای ۳۰ پرونده انضباطی دانشجویان؛ حکم اخراجی نداشتیم
نتایج نهایی پذیرش در پنجاه و سومین دوره آزمون دستیاری پزشکی اعلام شد
مخاطرات ورود هوش مصنوعی به کلاس‌های درس
آغاز آنلاین مشاوره و آموزش سلامت روان؛ خدمات سلامت روان با زبان نسل زد
شیوه جدید پذیرش دانشجو در دوره های «هم‌آموز» کلید خورد
تحلیل وزیر آموزش و پرورش از نقش فراجا در تأمین امنیت کشور
جدیدترین آمار انتخاب رشته در کنکور ۱۴۰۵؛ فردا آخرین فرصت انتخاب رشته
وام دستیاری برای متاهلین و مجردین ۴۰ و ۳۰ میلیون تعیین شد
بررسی راهکارهای پذیرش دانشجویان بین‌الملل در دانشگاه الزهرا(س)
اختتامیه رویداد ملی «همچو سرو» برگزار شد
اوپن ای آی میزان استفاده روزانه نوجوانان از چت بات را اعلام کرد
مجلات نمایه‌شده SCIE و ESCI در ارزشیابی مقالات دارای اعتبار ISI هستند
«پپا»، همراه کوچک کودکان در یک روز پرماجرا
مشاوران مبعوث؛ پیشگامان هدایت آگاهانه و انتخاب رشته کنکور
حمایت ۱۲۰میلیون تومانی دانشگاه امام صادق (ع) از رتبه‌های زیر ۵۰۰ کنکور
روایت ۸۰ روز زندگی یک خبرنگار در دل جنگ غزه، منتشر شد
افزایش چشمگیر کاربران وفادار به سکوهای ایرانی؛ خدمات سکوها پایدار شد
ترکیه دسترسی کودکان زیر ۱۵ سال به شبکه‌های اجتماعی را ممنوع کرد
گفتن حقیقت درباره صاحبان قدرت، چه از سوی حوزه و چه قضا، هزینه دارد
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.