Raziskovalci razvijajo kamuflažo, ki jo navdihujejo mehkužci in cebrice

Raziskave lahko prispevajo k ustvarjanju učinkovitejših maskirnih naprav in monitorjev ter k nadzoru temperature živali

Školjka

Nekatere vrste mehkužcev so živali iz razreda glavonožcev, ki se najbolje prikrivajo, kot pravi Roger Hanlon iz Laboratorija za morsko biologijo, ki se nahaja v Woods Holeju v Massachusettsu v ZDA. Navdihnjeni s to izjavo so znanstveniki z univerze v Bristolu ustvarili umetne mišice in kože (za boljše razumevanje tega postopka si oglejte spodnji video v angleščini), ki se obnašajo kot isti organi kot živali iz tega razreda nevretenčarjev.

Glavonožci imajo tako izjemno prikrivanje predvsem zaradi svojih kromatofor (rdeče, rumene ali rjave pigmentne celice, ki jih nadzira mišica). Živci pa povzročajo krčenje mišic, ki uravnavajo velikost teh celic, zaradi česar živali spreminjajo barvo kože in ustvarjajo spreminjajoče se barvne vzorce. Papile ali izbokline na koži pomagajo tudi pri kamuflaži, tako da spremenijo teksturo kože in jim omogočijo hitrejše mešanje s snovmi, kot je pesek.

Ideja je, da lahko ta izum uporabimo za ustvarjanje "pametne obleke", ki svojim uporabnikom daje moč, da "izginejo" in se zakamuflirajo v različnih okoljih. Za laboratorijsko reprodukcijo hitrega širjenja mišic, kot se dogaja pri glavonožcih, so znanstveniki uporabili visoko elastične polimere (dielektrične elastomere), ki so bili povezani v električni tokokrog. Ti polimeri se razširijo ob uporabi električnega toka in se po zaprtju vezja vrnejo v prvotno obliko. Ta postopek bolje razumejte tako, da si ogledate spodnji video:

V drugi študiji je bil vir navdiha zebrafish, član družine ciprinidov, ki v telesu vsebuje majhno količino tekočine s pigmenti. Ko se aktivirajo, se pigmenti razširijo po površini kože in se razširijo kot črnilo. Za posnemanje tega sistema so raziskovalci uporabili mikroskopske steklene stekelce, ki so vsebovale plast silikona in dve črpalki iz elastičnih elastomerov, ki sta bili povezani z osrednjim sistemom. Eden je črpal neprozorno belo tekočino, drugi mešanico črne barve in vode. Ker ta mehanizem temelji na tekočini, je počasnejši od mehanizma glavonožcev, ki ga poganjajo živčni impulzi. Kljub temu se lahko uporablja za nadzor temperature materiala. Na primerče je rezervoar za tekočino blizu človekove kože ali vročega motorja, ga lahko spustite na površino umetne kože, da prenaša toploto in hladi osebo ali motor.

Te raziskave lahko povzročijo daljnosežne učinke na področju metamaterialov (za katere je značilno, da imajo optične lastnosti, ki jih v naravnih materialih ne najdemo), saj bi imeli namesto težkih kovinskih pigmentov v običajnih materialih organske molekule; v študijah o senzorskih omrežjih; in pri zasnovi zaslonov, ki imajo več različnih barv in optičnih možnosti kot trenutni monitorji.

Kot pa pravi eden od raziskovalcev, so bili do zdaj prvi koraki narejeni na področju optične kamuflaže. Jonathan Rossiter, profesor inženirstva v Bristolu v Angliji, pojasnjuje, da so bili umetni kromatoforji za zdaj zgrajeni v samo eni barvi, od svetlejše do temnejše in obratno. Upajo, da bodo od sedanjega trenutka ustvarili bolj zapletene modele z več barvnimi možnostmi.

Če si želite ogledati več o preučevanju in vedenju anketiranih živali, si oglejte spodnji video (v angleščini).


Original text