Текст уведомления здесь

Ученый из МГУ создал искусственную кожу хамелеона

Растягивая или сжимая новый материал, можно добиться изменения его цвета по тем же принципам, что используют хамелеоны.
Добавить в закладки
Комментарии

Международная группа ученых при участии Дмитрия Иванова из МГУ им М.В. Ломоносова создала полимер, имеющий те же свойства, что и кожа живых существ. Неожиданным побочным эффектом оказалось то, что такой полимер при растяжении менял свой цвет, как кожа хамелеона. Соответствующая статья опубликована в Science.

Для нормального протезирования целого ряда тканей человека требуются материалы со свойствами, которые до сих пор у искусственных заменителей получить не удавалось. Например, необходимо, чтобы в норме мягкий материал при растягивании становился более прочным и жестким. Именно это свойство позволяет оставаться нашей коже целой при резких движениях. Проблема существующих полимерных «тканей» в том, что если они демонстрирует нужную прочность, то недостаточно растяжимы, а если достаточно растяжимы, то недостаточно прочны или жестки в натянутом состоянии.

Авторы новой работы создали сополимер из полиметилметакрилата (на его основе получают оргстекло) и полидиметилсилоксана (добавка во многие эластомеры, а также пищевая добавка E900). Причем новый материал воспроизводит структуру кожи — полиметилметакрилат распределен в матрице на базе полидиметилсилоксана, играющего роль «мягкого скелета». Пока «искусственная кожа» находится в покое, она мягкая. Но при растяжении расстояние между полиметилметакрилатными и полидиметилсилоксановыми компонентами в сополимере начинает увеличиваться, и за счет этого свойства материала резко меняются — он становится заметно жестче. Кривая нарастания его жесткости у экспериментаторов получилась очень близкой к кривой для свиной кожи.

Неожиданным побочным эффектом растяжения для материала оказалось изменение его цвета, происходящее практически мгновенно. С физической точки зрения оно объясняется тем, что когда расстояние между разными компонентами сополимера меняется, то изменяется и их способность поглощать падающие на них световые волны, поэтому после растяжения наружу отражаются волны другой длины (а соответственно, и цвета), чем в покое. Показатель этот варьируется в широком диапазоне, как в коже хамелеонов. Она также меняет свой цвет в зависимости от степени растяжения, задаваемой сокращением мышц хамелеона (впрочем, это не единственный механизм).

Новый материал быстрее всего может быть внедрен в медицине. Он похож на кожу по механическим параметрам и при этом безвреден для организма человека (его компоненты давно известны, и часть из них — пищевые добавки). Однако он найдет себе применение и в других областях, например в активном камуфляже — в накидках, меняющих свой цвет в зависимости от окружающего фона.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы