Ученые создали умный синтетический кожный покров, который может скрывать изображения и менять форму
Исследователи из Университета Пенсильвании разработали программируемый гидрогель, вдохновленный способностью кожи осьминога к мимикрии. Материал меняет внешний вид и форму по команде, реагируя на тепло, жидкости или растяжение
Короткое резюме
Ученые из Университета Пенсильвании создали «умную синтетическую кожу» из гидрогеля, способную скрывать или проявлять изображения, менять текстуру и форму в ответ на внешние стимулы, такие как тепло, растворители или механическое воздействие. Разработка вдохновлена кожей головоногих моллюсков, в частности осьминогов, и использует новую технику 4D-печати для встраивания цифровых инструкций прямо в материал.
Ключевой технологией является метод полутонового кодирования при печати, который преобразует данные изображения или текстуры в двоичный код и внедряет их в гидрогель. Это позволяет программировать реакцию материала: различные области могут набухать, сжиматься или размягчаться по-разному. В качестве демонстрации исследователи закодировали в плёнке изображение «Моны Лизы», которое становилось видимым только при помещении материала в ледяную воду или при нагревании, оставаясь невидимым в этаноле.
Новая технология открывает возможности для создания адаптивного камуфляжа, систем шифрования информации, биомедицинских устройств и мягкой робототехники. Исследователи планируют развивать платформу для точного цифрового кодирования множества функций в одном адаптивном материале, что может найти широкое применение в различных областях науки и техники.
Биомиметический дизайн
Материал вдохновлён кожей осьминогов и других головоногих, способных динамически контролировать внешний вид и текстуру своей кожи для маскировки и коммуникации
Технология 4D-печати с кодированием
Используется метод полутонового кодирования для встраивания цифровых инструкций (изображений, текстур) прямо в структуру гидрогеля, что программирует его реакцию на стимулы
Многофункциональность в одном слое
Материал может одновременно менять форму, внешний вид и текстуру, не требуя многослойной структуры или разных веществ, что достигается за счёт напечатанных паттернов
Применения для шифрования и камуфляжа
Способность скрывать и проявлять информацию по команде (например, изображение «Моны Лизы» при изменении температуры) открывает перспективы для продвинутого шифрования и адаптивного камуфляжа
Текст сгенерирован с использованием ИИ
