ابداع جوهری که در واکنش به نور تغییر رنگ می‌دهد

به گزارش راهبرد معاصر؛  این جوهر از دانه‌های ریز رنگ‌های مختلف تشکیل شده که نسبت به طول موج‌های مختلف نور واکنش می‌دهند بنابراین سطح آن به یک رنگ خاص دیده می‌شود. چنین قابلیتی برای نمایشگر‌های الکترونیک جدید یا سیستم‌های استتار کارآمد است.

سفالوپاد‌ها مانند اختاپوس و ماهیان مرکب برای توانایی تغییر رنگ مشهور هستند. آن‌ها با کمک بخشی به نام «کروماتوفور» رنگ خود را تغییر می‌دهند. کروماتوفور‌ها از کیسه‌های کوچک رنگدانه ساخته شده اند که برحسب اراده حیوان منبسط یا منقبض می‌شوند و ترکیب رنگدانه‌ها در هر زمان به طور آشکار یا پنهان به پوست حیوان رنگ یا طرح خاصی می‌بخشد.

محققان دانشگاه هنگ کنگ، دانشگاه شیامن و دانشگاه علم و فناوری هنگ با الهام از این مکانیسم طبیعی پیچیده یک جوهر تغییر رنگ دهنده جدید ابداع کرده اند.

جوهر مذکور حاوی دانه‌های ریزی است که از دی اکسید تیتانیوم ساخته و با رنگ فیروزه ای، سرخابی و زرد رنگ آمیزی شده اند. به دلیل توانایی آن‌ها در بازتولید رنگ‌های دیگر از طریق ترکیب‌های مختلف، ممکن است این سه رنگ را به عنوان رنگ‌های جوهر اصلی برخی از سیستم‌های چاپ شناسایی کرد و در پژوهش پیش رو نیز از همین نکته استفاده شده است.

در پژوهش پیش رو دانه‌های ریز به مقدار مساوی با یکدیگر ترکیب و طوری طراحی شدند که رنگ‌های مختلف در واکنش به نور به سطح بیایند یا به اعماق بروند. با تنظیم طول موج و شدت نور، سطح را می‌توان با رنگ‌های مختلف پوشاند و الگو‌ها و حتی تصاویری ایجاد کرد.

نکته اصلی آنجاست که دی اکسید تیتانیوم موجود در دانه‌های ریز در مجاورت نور یک واکنش اکسایش ایجاد می‌کند که دانه‌های ریز را به جهات مختلف می‌فرستد. هر رنگ جوهر نسبت به طول موج مختلفی از نور واکنش می‌دهد و در نتیجه دانه ریز رنگی را بالا یا پایین می‌فرستد. به عنوان مثال نور سبز دانه‌های ریز فیروزه‌ای و زرد رنگ را به سطح می‌کشاند تا سبز به نظر بیایند. از سوی دیگر دانه ریز به رنگ سرخابی به قعر سقوط می‌کنند. محققان در این تست‌ها نشان دادند سیستم مذکور قادر به بازتولید مجموعه‌ای از تصاویری است که بر روی سطوح پخش می‌شوند.

البته این فناوری چالش‌هایی نیز دارد و هنوز مشخص نیست سیستم در معرض نور روز یا انبوه نور چه عملکردی خواهد داشت. بازتولید و درخشندگی رنگ را می‌توان ارتقا داد و محققان معتقدند سیستم در تغییر تصاویر و رنگ‌ها کند عمل می‌کند. اما تمام این وجوه در تحقیقات آتی بررسی می‌شود و در صورت موفقیت آمیز بودن فناوری می‌توان از آن برای ساخت نمایشگر‌های جدید، دستگاه‌های مجهز به جوهر الکترونیک و حتی استتار نوری استفاده کرد. / نیواطلس