Die aktive Tarntechnologie, die der außerirdische Jäger in Predator einsetzt, würde in der realen Welt sicherlich beängstigende Anwendungen finden und die Beschaffung eines kostenlosen Windmühlenkekses aus der Großpackung im Lebensmittelgeschäft nahezu unentdeckbar machen.
Aber clevere Wissenschaftler und Ingenieure an der Rutgers University sind bestrebt, diese erstaunliche Fähigkeit der Unsichtbarkeit nachzubilden, indem sie eine neue Art von 3D-gedrucktem, dehnbarem Material entwickeln, das bei Bedarf seine Farbe ändern kann. Während die Möglichkeiten für solche intelligenten Gele grenzenlos sind, ist das unmittelbare Ziel eine fortschrittliche Methode zur militärischen Tarnung.
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Das Team um Rutgers hat seine Ergebnisse in einer neuen Veröffentlichung in der Online-Zeitschrift ACS Applied Materials & Interfaces dargelegt und erklärt, dass die Idee für diese intelligenten Gele von der farbwechselnden Haut von Meerestieren wie Tintenfischen, Oktopussen und Kalmaren inspiriert wurde.
Die Tarnung wird durch Tausende von farbwechselnden Pigmentzellen, den so genannten Chromatophoren, vervollständigt, die in ihre Haut eingebettet sind und der Tarnung und Kommunikation dienen.
„Elektronische Displays sind allgegenwärtig, und trotz bemerkenswerter Fortschritte, wie z. B. dünner, größer und heller zu werden, basieren sie auf starren Materialien, was die Formen, die sie annehmen können, und die Art und Weise, wie sie mit 3D-Oberflächen zusammenwirken, einschränkt“, bemerkte der Hauptautor Howon Lee, ein Assistenzprofessor an der Rutgers-Universität.
„Unsere Forschung unterstützt einen neuen technischen Ansatz mit einer Tarnung, die zu weichen Materialien hinzugefügt werden kann, um flexible, bunte Displays zu schaffen.“
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Um diesen Sci-Fi-Zauber herbeizuzaubern, haben Rutgers-Ingenieure ein 3D-druckbares Hydrogel entwickelt, das Licht erkennt und daraufhin seine Form verändert.
Hydrogele sind mit H2O durchtränkte Polymere, die ihre Form beibehalten, während sie in fester Form bleiben und im menschlichen Körper, in Wackelpudding, Kontaktlinsen und regenerativen Arzneimitteln vorkommen. Anstatt sich in Gegenwart von Wasser aufzulösen, gehen diese Materialien in einen hybriden, halbfesten Zustand über.
Durch das Einfügen eines lichtsensitiven Nanomaterials in das mit Wasser gequollene Hydrogel haben die Wissenschaftler es effektiv in einen „künstlichen Muskel“ verwandelt, der sich als Reaktion auf Veränderungen des Lichts zusammenzieht. Dieses auf Licht reagierende intelligente Gel kombiniert mit dem 3D-gedruckten flexiblen Material, um seine bemerkenswerten Tarnungseigenschaften zu erzielen. erzeit arbeiten Lee und sein Forschungsteam an der Verbesserung der Empfindlichkeit, der Reaktionszeit, der Skalierbarkeit, der Verpackung, der Langlebigkeit und des Produktionsprozesses der Technologie zur Änderung des Farbtons.