¿Alguna vez deseó poder cambiar el color de su piel como un calamar, para mezclarse con su entorno? Sería un talento útil, sin duda, para tomar una siesta durante las reuniones aburridas.
Los calamares y los pulpos son algunos de los únicos animales en la Tierra con esta habilidad única, que pueden usar para esconderse de los depredadores en el fondo del océano. Usando sus músculos, expanden o exponen sacos de pigmento en su piel para lograr un color o patrón específico. También pueden texturizar su piel a voluntad, pasando de suave a arrugada o ondulada.
Ahora, un equipo de científicos de la Universidad de Connecticut ha descubierto una forma de replicar este proceso de cambio de color y textura. Es posible que no lo ayude a integrarse en la silla de su escritorio, pero podría ayudarlo a crear nuevas tecnologías, como pantallas antideslumbrantes, cifrado integrado, ventanas de privacidad e incluso ropa de cambio de color.
El equipo, dirigido por el científico de materiales Luyi Sun y su colega Songshan Zeng, así como su colaborador Dianyun Zhang, ha creado materiales que pueden cambiar el color, la textura y la transparencia. Los materiales aprovechan la propiedad llamada 'mecanocromismo' o cambio de color debido a la aplicación de fuerza mecánica.
"Aprendimos que algunos calamares pueden cambiar el músculo de su piel para revelar o revelar algunos de los pigmentos incrustados en su capa de piel", dice Sun. "Dijimos 'oh, eso es algo que probablemente podríamos imitar'".
El equipo creó un material de dos capas: una película rígida de alcohol polivinílico y material compuesto de arcilla en la parte superior de una capa inferior más elástica de polidimetilsiloxano (PDMS) incrustado con tinte. La capa superior desarrolla pequeñas grietas y crestas cuando se estira; el material luego revela lo que está debajo. Esta configuración se puede utilizar para crear materiales que van de transparentes a opacos, se vuelven más luminiscentes o cambian de color por completo.
También crearon un material con una película superior rígida de alcohol polivinílico, sin el compuesto de arcilla, sobre una capa inferior de PDMS. Cuando se expone a la humedad, el material se arruga, al igual que los dedos humanos después de un largo baño. Esta arruga puede ser diseñada para ser reversible o no reversible.
Estas tecnologías tienen varias aplicaciones potenciales, dice Zeng. La tecnología mecanocrómica podría usarse para crear ventanas inteligentes que se vean claras en su estado de reposo, pero se pueden hacer opacas cuando se estiran, creando privacidad instantánea. También podrían usarse para crear una nueva generación de ópticas de visualización de cambio de color, juguetes o incluso ropa. La tecnología de arrugas sensible a la humedad también podría ser útil para hacer pantallas antideslumbrantes para computadoras, tabletas y teléfonos inteligentes. La tecnología de arrugas irreversible también podría usarse para el cifrado: un mensaje está incrustado en el material que solo se puede ver cuando se humedece, y se puede hacer que desaparezca instantáneamente después de leerlo, al estilo James Bond.
Los materiales base son todos de muy bajo costo, y el proceso de creación de la tecnología de cambio de color y textura es bastante simple, dice Sun. Él planea asociarse con industrias para crear más aplicaciones en el mundo real para el material en un futuro cercano. Los próximos pasos serán mejorar y expandir la tecnología. En este momento, el cambio de color debe ser activado por la luz ultravioleta; Al equipo le gustaría desarrollarlo para que pueda usarse bajo cualquier tipo de luz. También están interesados en usar diferentes estímulos además de la fuerza mecánica para hacer que ocurran los cambios de color y textura, tal vez creando un material que pueda ser alterado por el cambio de temperatura, por ejemplo.
"Estamos trabajando muy duro en este momento para mejorar aún más y avanzar, y hemos logrado un progreso realmente bueno", dice Sun.
El equipo presentó su investigación en la 252ª Reunión y Exposición Nacional de la American Chemical Society, celebrada la semana pasada en Filadelfia.
