Các nhà khoa học tại Đại học Pennsylvania phát triển một vật liệu có khả năng đổi màu theo cách mực và bạch tuộc vẫn làm để ngụy trang trong tự nhiên.
Mỗi tế bào sắc tố nhân tạo hoạt động giống như một pixel trên màn hình để biến đổi trùng với họa tiết và màu sắc xung quanh. Ảnh: Đại học Pennsylvania
Trong cơ thể mực và bạch tuộc có những tế bào đặc biệt gọi là tế bào sắc tố (chromatophore). Chúng có khả năng phóng to hoặc thu nhỏ các tấm phản xạ ánh sáng bên trong mình để thay đổi màu sắc cho phù hợp với môi trường.
Đây cũng là hiện tượng giúp cánh bướm và lông chim có màu óng ánh hơn màu nhuộm. Ánh sáng tương tác với các điểm siêu nhỏ trên bề mặt cấu trúc của những vật liệu này sẽ được phản xạ và giúp bề mặt có được màu sắc nhất định - gọi là màu cấu trúc.
Nhận ra những tế bào sắc tố co giãn giống như các pixel trên màn hình máy tính, có thể bắt chước được, TS. Shu Yang tại Đại học Pennsylvania và các đồng nghiệp đã sử dụng những lớp màng dẻo mỏng làm từ polymer để tạo ra tế bào sắc tố nhân tạo có thể "đổi màu" trong vùng cận hồng ngoại đến ánh sáng khả tiến và ánh sáng tử ngoại
Các màng này được phủ lên những lỗ nhỏ, mỗi lỗ có thể bơm đến áp suất nhất định, làm lớp màng bị kéo căng ra, trở nên mỏng hơn, thay đổi bước sóng ánh sáng phản chiếu tới người xem và từ đó dẫn đến thay đổi màu sắc mà ta cảm nhận được.
Trước đây, những vật liệu đổi màu như vậy cần phải biến dạng ít nhất 75% bề mặt để chuyển từ màu đỏ sang màu xanh lam. Tuy nhiên, loại màng mới này chỉ cần áp lực nhẹ như một cú chạm để biến dạng dưới 20% bề mặt là có thể đổi sang màu sắc bất kỳ trong phổ ánh sáng khả kiến.
Các vật liệu cũ cũng không thể dùng cho những vật có kích thước cố định như màn hình hay cửa sổ, trong khi tế bào sắc tố nhân tạo chỉ cần biến dạng ít nên các nhà khoa học tin rằng chúng có thể được dùng như các pixel trong màn hình LCD, tức có thể lập trình để thay đổi màu sắc theo mong muốn.
"Tôi muốn tạo ra màu đỏ, lục và lam cùng lúc trên cùng một hệ thống; do đó tôi nối các lỗ trống với chiều rộng khác nhau vào cùng một kênh dẫn khí. Như vậy, dù chịu cùng một áp suất nhưng mỗi pixel sẽ có độ biến dạng và màu sắc khác nhau. Điều này làm giảm độ phức tạp tổng thể cho hệ thống thiết bị", đồng tác giả Kim Se-Um giải thích.
Các nhà khoa học đã tạo ra một nguyên mẫu dạng ô bàn cờ kích cỡ 7x5 lỗ, có thể đổi màu để tiệp với màu sắc và kết cấu của bề mặt xung quanh. Họ đang có kế hoạch tạo ra màn hình dạng 3D và cửa sổ "thông minh" có khả năng phản ứng với nhiệt độ môi trường xung quanh bằng cách thay đổi màu sắc.
Theo khoahocphattrien
Tin tức liên quan
Đăng nhập
