Физики из Южной Кореи создали робота-«хамелеона», который может копировать цвета окружающего мира. Он делает это благодаря нанопроводам и жидким кристаллам, которые могут мгновенно менять свой цвет при изменении температуры окружающей среды. Описание разработки опубликовал научный журнал Nature Communications, отмечает ТАСС.

«Мы разработали систему активного камуфляжа на базе термохромных жидких кристаллов и серебряных нанопроводов. В комбинации с системой контроля и набором сенсоров, наша «кожа хамелеона» способна копировать цвета окружающего мира и мгновенно отображать их на своей поверхности», – пишут исследователи.

Жидкие кристаллы представляют собой особую форму материи, которая занимает промежуточное положение между твердыми телами и жидкостями. Как и твердые кристаллические материалы, они обладают упорядоченной структурой, но при этом они могут менять свою форму и течь подобно жидкости.

Полвека назад ученые обнаружили, что поведением и формой многих форм жидких кристаллов можно управлять при помощи электрических полей. Это открыло дорогу для создания ЖК-дисплеев, а также для применения жидких кристаллов в медицине, химической промышленности, а также при разработке лазеров и множества других оптических устройств.

Группа физиков под руководством профессора Национального университета Сеула Ко Сынхвана создала полноценный искусственный аналог кожи хамелеона на базе термохромных жидких кристаллов, чьи свойства и цвет сильно меняются при увеличении или уменьшении их температуры.

В прошлом ученые уже пытались приспособить подобные материалы для создания камуфлирующих покрытий, однако решить эту задачу не удавалось из-за того, что эта форма жидких кристаллов слишком чутко реагирует на сдвиги в температуре окружающей среды. По этой причине их сейчас чаще всего используют для создания датчиков температуры, градусников и других измерительных приборов.

Ко Сынхван и его коллеги решили эту проблему при помощи нанопроводов из серебра, которые постоянно подогревают термохромные жидкие кристаллы и удерживают их при тех температурах, при которых они обладают нужным цветом. Используя эти наноструктуры, ученые создали искусственный аналог кожи хамелеона, которая способна мгновенно менять цвет в любой произвольной ее точке.

Для решения этой задачи физики объединили набор нанопроводов из серебра в многослойную структуру, которая превращает уложенный поверх нее плоский лист, покрытый термохромными жидкими кристаллами, в своеобразный аналоговый дисплей. Это позволяет избежать появления «пикселей» на поверхности камуфлирующего покрытия и дает ему возможность имитировать любые цветовые переходы.

В качестве демонстрации работы этого покрытия ученые создали робота-«хамелеона», чья кожа копирует облик той поверхности, по которой он перемещается. Для этого ученые встроили в него набор камер и температурных датчиков, позволяющих автоматически отслеживать то, как выглядит окружающий мир, а также компенсировать природные колебания температур, влияющие на цвет жидких кристаллов.

Как показали последующие испытания, робот-хамелеон успешно копировал цвета окружающего мира не только в лабораторных условиях, но и при более низких температурах, составлявших от минус пяти до 15 °С. Последующие версии этого материала, как надеются профессор Ко Сынхван и его коллеги, будут способны работать в более широком диапазоне температур, для чего ученые планируют встроить термоэлектрическую систему охлаждения в искусственную «кожу хамелеона».

Media.az