Учёные создали искусственную кожу, которая меняет цвет и рельеф как осьминог

Исследователи Стэнфордского университета создали синтетический материал, способный менять цвет и текстуру при контакте с водой. Разработка воспроизводит принцип маскировки головоногих моллюсков.

В основе технологии лежит полимерная плёнка, которая контролируемо поглощает воду и набухает. Исследователи обрабатывают отдельные участки материала электронным пучком, изменяя его молекулярную структуру. Обработанные зоны поглощают меньше жидкости, что создаёт разницу в степени набухания. При увлажнении на поверхности появляются микроскопические рельефные узоры.

Текстура в микрометровом масштабе влияет на рассеивание света. Поверхность может отражать свет направленно или становиться матовой — это критично для реалистичной маскировки, поскольку блеск демаскирует объекты в природной среде.

Для получения цветовых эффектов учёные нанесли тонкие металлические слои на обе стороны полимерной плёнки. Образовавшаяся резонансная полость определяет длину волны отражённого света в зависимости от толщины, которая меняется при набухании полимера. Материал отображает палитру цветных пятен без использования красителей.

Процесс обратим: изопропиловый спирт дегидратирует полимер и возвращает его в исходное плоское состояние за несколько секунд. Испытания подтвердили стабильность характеристик после сотен циклов трансформации.

Технология применима в робототехнике для адаптивной маскировки и изменения адгезии к поверхностям. В биоинженерии динамическое изменение наноразмерной текстуры позволит управлять ростом клеток. Материал также подходит для создания тактильных дисплеев с выпуклыми элементами, включая шрифт Брайля.