پژوهشگران ماده نوین شگفت انگیزی ساخته‌اند که مانند اختاپوس تغییر وضعیت میدهد
اگر به دنبال روشی برای پنهان‌سازی (استتار) هستیم بهتر است از روی کارآمدترین نمونه طبیعی آن کپی کنیم! یکی از بهترین نمونه‌ها، اختاپوس، این جانور هشت‌پای شگفت انگیز است.
"سفالوپودها" توانایی شگفت‌انگیزی در دگرگون کردن رنگ و بافت پوست خود دارند.
مهندسان با الگو گرفتن از توانایی‌های این جانوران، "ماده‌ی برنامه پذیری" ساخته‌اند که میتواند با دستکاری در ویژگیهای "دوبعدی" و "سه بعدی"، خود را با محیط پیرامون هماهنگ کند!
سفالوپودهایی مانند "اختاپوس" و "تفاله ماهی" سرآمد جانوران در توانایی "تغییر قیافه" هستند.
در ویدیوی زیر دو نمونه از این توانایی‌ها نشان داده شده است:
"استتار اختاپوس" و تغییر شکل "تفاله ماهی"
در پوست این جانوران کریستالهای "کروماتوفور" (chromatophores) وجود دارد که با نور تغییر رنگ میدهند. در درون پوست "اریدوفورها" و "لوکوپور" (iridophores and leucophores) نیز موجود است که میتوانند نور را بازتابش دهند!
این جانواران در هنگام "دفاع از خود" و یا "پنهان سازی" میتوانند در یک ثانیه به رنگ دیگری درآیند.
ترفند دیگر آنها برای اینکار، دگرگون کردن شکل پوستشان است. در پوست این جانوران بخشهای پرماهیچه‌ای وجود دارد که مانند نوک پستان است و papillae یا پستانک نامیده میشوند. جانوران میتوانند با دگرگونی ناگهانی در وضعیت این پستانک‌ها، به سرعت میتوانند به سرعت شکل بافت پوست خود را دگرگون کنند.
"اختاپوس‌ها" و "تفاله ماهیها" با تنظیم این پستانک‌ها به سرعت خود را به شکل صخره‌ها و مرجان‌های پیرامون خود درآمده و خود را پنهان میکنند!
همچنین در هنگام دفاع نیز میتوانند خود را به شکل جانوارن دریایی دیگر درآورند.
این توانایی، نخستین مکانیسم دفاعی این "جانواران نرمِ پر پیچ و تاب" است!
مهندسان دانشگاه Cornell به سرپرستی James Pikul و Robert Shepherd توانسته‌اند با الهام از این جانوران، ماده تازه خود را طراحی کنند.
به گفته‌ی Roger Hanlon از "انستیتو چوب و اقیانوس شناسی" که در این پژوهش نیز همکاری داشته است: بافت‌های پستانکی در جانوران بسیاری وجود دارد، ولی هیچکدام نمیتوانند مانند "اختاپوس" و "تفاله ماهی"، به سرعت و بطور آنی، تغییر شکل بدهند!
"تفاله ماهی اروپایی" دست کم ۹ مجموعه از این پستانک‌ها دارد، که هر کدام میتوانند بصورت جداگانه از شکل "تخت دوبعدی" به حدود ۱۲ شکل سه بعدی دیگر درآمده و بصورت جداگانه نیز کنترل شوند.
اکنون پژوهشگران با بکارگیری "فیبرهای مش" در درون "لاستیک سیلیکونی"، ماده نوینی ساخته‌اند که میتواند بطور آنی شکل و رنگ خود دا تغییر دهد.
با چیدمان ویژه‌ای از لایه های مش در این ماده، بخشهای جداگانه‌ای در ماده شکل میگیرد. برای دگرگون کردن شکل ماده، برخی از حفره‌ها بصورت کنترل شده از هوا پر میشود، و همزمان برخی دیگر در فرآیند تغییر شکل همزمان که دست نخورده باقی می‌مانند. این تا اندازه بسیاری مانند کارکرد "ماهیچه‌های پوست اختاپوس" است.
James Pikul می‌گوید: برای کنترل شکل و اندازه مواد نرم، پیشتر نیز روشهای پیشرفته‌ی بسیاری، نوآوری شده‌است، ولی ما در پی روش آسانی بودیم که مانند اختاپوس پرشتاب، محکم بوده و کنترل آن نیز آسان باشد.
پژوهشگران تنها دو نمونه از این ماده نوین را ساخته‌اند:
- ماده‌ی نخست، میتواند به شکل "سنگ ریزه‌های خاکستری" درآید.
- و دومی ماده ای است که میتواند خود به شکل گیاه شاداب Graptoveria amethorum درآید.
بر پایه مقاله این پژوهش که این هفته در ژورنال Science منتشر شده است: به آسانی می‌توان این ماده‌ها را به تولید انبوه رساند و با هر ماده‌ی کشش پذیر دیگری جفت کرد!
ماده میتواند در
- "ساخت نمایشگرهای ۳ بعدی"،
- "پژوهش‌هایی که بر روی جانوران انجام میگیرد"
کاربرد داشته باشد.
شاید اینها را نیز بپسندید:
موادی که میتوانند خود را از بین ببرند
مواد ابریشمی برنامه‌پذیر
جلبک دریایی، جایگزینی مناسب برای انرژی‌های فسیلی
الیافی محکم تر از فولاد که از آب، سیلیس و سلولز ساخته میشود
لینک منبع خبر:
This Amazing New Material Changes Shape Just Like an Octopus