 |
|
Bạch tuộc có khả năng biến màu rất nhanh. |
Loại vật liệu thông minh này do Ryojiro Akashi và cộng sự, công ty Fuji Xerox ở Kanagawa (Nhật Bản), chế tạo, mô phỏng cách thức mà mực và bạch tuộc dùng để kiểm soát các túi sắc tố dưới da của chúng.
Mực và bạch tuộc đôi khi được gọi là tắc kè của biển cả. Nhưng thực tế, khả năng biến màu của chúng nhanh và phức tạp hơn nhiều so với loài bò sát trên. Chúng có thể đội lốt các sinh vật mang độc tố khi gặp kẻ thù, hoặc hóa trang để lẫn vào màu nền của đáy biển. Ở một số loài, màu da còn là phương tiện giao tiếp rất hữu hiệu.
Bí mật trong sự biến màu nhanh chóng của mực và bạch tuộc nằm ở khả năng co giãn các túi sắc tố nhỏ, phân bố chi chít trên da của chúng. Các túi này chứa đầy những sắc tố có màu sắc khác nhau, và được gắn với các bó cơ. Khi bó cơ co lại, các túi sắc tố phình ra, và toàn bộ mảng da của chúng được bao phủ bằng một thảm màu rực rỡ. Khi các bó cơ được thả lỏng, các túi sắc tố thu nhỏ lại trở về thể tích bình thường, khiến cho màu sắc trên da biến mất.
Các nhà nghiên cứu của Fuji Xerox đã chế ra một loại polymer đặc biệt có tên gọi là Nipam, có thể thay đổi thể tích theo nhiệt độ. Ở khoảng 34 độ C, các phân tử polymer đột ngột co lại, khiến thể tích của nó chỉ bằng hoặc nhỏ hơn 10% so với thể tích ban đầu. Từ loại polymer này, Akasi và cộng sự đã tạo ra những “túi” nhỏ (chính xác hơn là các hạt gel) có đường kính chỉ từ 20 tới 200 phần nghìn milimét, và chứa nhiều sắc tố, như carbon đen. Những chất màu này không có ảnh hưởng lớn đến khả năng co giãn dưới tác dụng nhiệt của polymer.
Các hạt gel được thả vào trong một dung môi đặc biệt. Ở nhiệt độ phòng, do hạt gel có màu đen, nên chất lỏng cũng có màu tương tự. Nhưng khi tăng nhiệt độ lên 40 độ C, các hạt gel bắt đầu co lại và chất lỏng trở nên gần như không màu.
Ứng dụng nghiên cứu này, các nhà khoa học đã tạo ra một loại cửa sổ có thể biến màu, nhờ cấy chất lỏng trên vào giữa hai lớp kính. Cũng theo nguyên lý tương tự, nhóm nghiên cứu đã tạo ra được những loại gel có thể thay đổi thể tích khi các tác nhân kích thích (như ánh sáng, hóa chất, hoặc điện trường...) thay đổi. Vì thế, người ta có thể làm các loại cửa sổ thông minh đáp ứng với mọi kích thích khác nhau. Và chỉ cần thay đổi sắc tố trong gel, là chúng ta có thể tạo ra được những sản phẩm có màu sắc tùy theo ý muốn.
B.H. (theo Nature)