Το φυσικό καμουφλάζ είναι ένα από τα πιο ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά της φύσης. Οι επιστήμονες υλικών έχουν τώρα αναπτύξει ένα υλικό που μπορεί να μιμηθεί τις δυνατότητες καμουφλάζ των θαλάσσιων μαλακίων. Δημιούργησαν ένα μαλακό ρομπότ σε σχήμα αστερίας που ανταποκρίνεται στη θερμότητα και την πίεση με παραμόρφωση, κίνηση και αλλαγές χρώματος. Τα αποκομμένα πλοκάμια μπορούν να συγκολληθούν μεταξύ τους και το υλικό μπορεί να ανακυκλωθεί πλήρως, γράφουν στο περιοδικό εφαρμοσμένη χημεία.

Τα χταπόδια, οι μέδουσες και οι αστερίες είναι ικανά για φυσικό τρόπο καμουφλάζ; δηλαδή μπορούν να αλλάξουν γρήγορα τα χρώματα ή τα σχήματά τους ώστε να ταιριάζουν με το φόντο. Μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον Quan Li από το Νοτιοανατολικό Πανεπιστήμιο της Κίνας, δημιούργησε τώρα ένα μαλακό υλικό που μπορεί να μιμηθεί τέτοια χαρακτηριστικά. Ως υποκείμενο υλικό, επέλεξαν ένα ελαστομερές υγρών κρυστάλλων που αλλάζει φάσεις σε διαφορετικές θερμοκρασίες. Όταν θερμαίνονται, τα προσανατολισμένα μόρια υγρών κρυστάλλων του ελαστομερούς χάνουν τη σειρά τους, προκαλώντας συρρίκνωση του υλικού τμήματος.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν αυτό το φαινόμενο συρρίκνωσης για να επιτρέψουν ένα μαλακό ρομπότ να «σέρνεται». Για το σκοπό αυτό, χύτευσαν το πολυμερές υλικό σε σχήμα αστερίας και πρόσθεσαν μια χρωστική ουσία ευαίσθητη στο υπέρυθρο στην κάτω πλευρά ενός από τα πλοκάμια. Αυτή η τροποποιημένη θέση συστέλλεται όταν θερμαίνεται από ένα φωτοθερμικό φαινόμενο που προκύπτει από ακτινοβολία κοντά στο υπέρυθρο και επεκτεινόταν όταν ψύχθηκε. Αφού μόνο ο ένας βραχίονας έλαβε το ελαφρύ ερέθισμα, ο αστερίας ρομπότ κινήθηκε αργά πάνω από την επιφάνεια, ωθούμενος από το συσταλτικό-διαστελλόμενο πλοκάμι σαν κάμπια.

Το μαλακό ρομπότ αστερίας ήταν ικανό να αλλάξει το χρώμα του. Οι ερευνητές ενσωμάτωσαν ένα διασυνδετικό στοιχείο στο υλικό – μια μοριακή βαφή που συνδέει κλώνους πολυμερούς. Ωστόσο, το δυναμικό σύστημα ομοιοπολικής διασύνδεσης που χρησιμοποιείται εδώ κατασκευάστηκε για να σπάει εύκολα. Κατά τη θέρμανση και υπό πίεση, τα μοριακά του μέρη διαχωρίστηκαν και το προηγουμένως κιτρινωπό μόριο της βαφής έγινε κόκκινο. “Παρόμοιο με το φυσικό αποτέλεσμα καμουφλάζ ενός αστερία”, είπαν οι συγγραφείς.

Τέλος, το ρομπότ αστερίας επέδειξε επίσης ιδιότητες αυτοίασης και ακόμη και ανακύκλωσης. Όταν οι ερευνητές έκοψαν ένα πλοκάμι, αυτό επουλώθηκε απρόσκοπτα αφού τα μέρη θερμάνθηκαν ξανά. Το ίδιο συνέβη όταν ολόκληρο το ρομπότ κόπηκε σε κομμάτια. Πλάθοντάς το ξανά σε α αστερίας σχήμα, οι ερευνητές ανέκτησαν ένα νέο, μαλακό ρομπότ με ακίνητα που ήταν ανέπαφα.

Σύμφωνα με τους συγγραφείς, το κλειδί σε αυτή την ικανότητα πολλαπλής προσαρμογής ήταν η ενσωμάτωση του μορίου της χρωστικής ουσίας διασταυρούμενης σύνδεσης, του τετρααρυλοηλεκτρονιτριλίου, το οποίο μπορούσε να εκτελέσει πολλές λειτουργίες ταυτόχρονα. Δρούσε ως χρωμοφόρο που απορροφούσε το φως και παρείχε δυναμικό ομοιοπολικό δεσμό στο ελαστομερές δίκτυο. Οι συγγραφείς προτείνουν τη χρήση τέτοιων βιομιμητικών μαλακών υλικών με θερμικές και μηχανοχρωμικές ιδιότητες (αλλαγή χρώματος λόγω θερμότητας και πίεσης) σε βιομιμητικά ρομπότ, αισθητήρες και για τεχνητό καμουφλάζ.