Istraživači razvijaju kamuflažu nadahnutu mekušcima i zebrima

Istraživanja mogu doprinijeti stvaranju učinkovitijih maskirnih uređaja i monitora, kao i kontroli temperature životinja

Ljuska

Određene vrste mekušaca su životinje iz klase glavonožaca koje se najbolje kamufliraju, prema Rogeru Hanlonu, iz Laboratorija za morsku biologiju, smještenom u Woods Holeu, Massachusetts, SAD. Inspirirani ovom izjavom, znanstvenici sa Sveučilišta u Bristolu stvorili su umjetne mišiće i kože (da biste bolje razumjeli ovaj postupak, pogledajte video u nastavku, na engleskom jeziku) koji se ponašaju poput istih organa kao i životinje iz ove klase beskičmenjaka.

Glavonošci imaju tako izvanrednu kamuflažu uglavnom zbog svojih kromatofora (crvenih, žutih ili smeđih pigmentnih stanica, kojima upravlja mišić). Živci zauzvrat uzrokuju kontrakcije mišića koji reguliraju veličinu tih stanica, što dovodi do toga da životinje mijenjaju boju kože i stvaraju promjenjive uzorke boja. Papile ili izbočine na koži također pomažu u kamuflaži mijenjajući teksturu kože, omogućujući im brže miješanje s tvarima poput pijeska.

Ideja je da se ovaj izum može koristiti za stvaranje "pametne odjeće", dajući svojim korisnicima moć da "nestanu", kamuflirajući se u različitim okruženjima. Za reprodukciju u laboratoriju brzog širenja mišića, kao što se događa kod glavonožaca, znanstvenici su koristili visoko elastične polimere (dielektrične elastomere), koji su bili povezani s električnim krugom. Ti se polimeri šire kad se primijeni električna struja i vraćaju se u svoj izvorni oblik kad se krug zatvori. Shvatite ovaj postupak bolje gledajući video u nastavku:

U drugoj studiji izvor inspiracije bila je zebra, član obitelji ciprinida, koja u svom tijelu sadrži malu količinu tekućine s pigmentima. Kad se aktiviraju, pigmenti se šire po površini kože i protežu se poput tinte. Da bi oponašali ovaj sustav, istraživači su koristili mikroskopske staklene stakalce koji su sadržavali sloj silikona i dvije pumpe izrađene od elastičnih elastomera, koje su bile povezane sa središnjim sustavom. Jedan je pumpao neprozirnu bijelu tekućinu, drugi mješavinu crne boje i vode. Budući da se ovaj mehanizam temelji na tekućini, sporiji je od mehanizma glavonožaca koji se pokreće neuralnim impulsima. Unatoč tome, može se koristiti za kontrolu temperature materijala. Na primjer,ako je spremnik s tekućinom blizu kože osobe ili vrućeg motora, može se otpustiti na površinu umjetne kože kako bi prenio toplinu i ohladio osobu ili motor.

Ovo istraživanje može prouzročiti dalekosežne utjecaje na polju metamaterijala (karakterizirano optičkim svojstvima kakva nema u prirodnim materijalima), jer bi oni imali organske molekule umjesto pigmenata teških metala prisutnih u uobičajenim materijalima; u studijama o senzorskim mrežama; i u dizajnu zaslona koji imaju više različitih boja i optičkih opcija od trenutnih monitora.

Međutim, kako kaže jedan od istraživača, do sada su poduzeti prvi koraci na polju optičke kamuflaže. Jonathan Rossiter, profesor inženjerstva u Bristolu u Engleskoj, objašnjava da su umjetne kromatofore zasad izgrađene u samo jednoj boji, od svjetlije do tamnije i obrnuto. Nadaju se da će od trenutnog trenutka stvoriti složenije modele s više opcija u boji.

Saznajte više o proučavanju i ponašanju anketiranih životinja gledajući video u nastavku (na engleskom).


Original text