Penn State araştırmacıları halftone-encoded 4D baskıyla programlanan bir hidrojel “akıllı deri” geliştirdi. Tek katmanlı bu film ısı, sıvı veya gerilimle gizli görüntüleri açığa çıkarıp aynı anda biçim değiştirebiliyor.
Penn State liderliğindeki bir araştırma ekibi, ahtapotların derisinden ilham alarak görünümlerini, dokularını ve şekillerini kontrol edebilen bir “akıllı deri” geliştirdi. Ekip, görüntü ve doku verilerini ikili (binary) desenlere çeviren ve bu talimatları doğrudan malzemeye basan bir halftone-encoded 4D baskı yöntemi kullandı. Ortaya çıkan hidrojel film, ısı, çözücüler (örneğin etanol), veya mekanik gerilim gibi dış uyaranlara karşı farklı bölgelerde farklı tepkiler veriyor.
Hidrojel ile gömülü talimatlar
Halftone-encoded baskı, baskı noktalarının (halftone) dağılımı sayesinde malzemenin farklı bölgelerinin nasıl şişeceğini, küçüleceğini veya yumuşayacağını belirliyor. Araştırmada Mona Lisa gibi bir görsel hidrojel filmine kodlandı: film etanol ile yıkandığında şeffaf görünerek görüntüyü saklıyor; sonra buzlu suya konduğunda veya ısıtıldığında gizli görüntü açığa çıkıyor. Ayrıca, hafifçe germe ve dijital görüntü korelasyon analizi ile de gömülü desenlerin mekanik olarak tespit edilebildiği gösterildi—yani bilgi yalnızca optik olarak değil, mekanik etkileşimle de ortaya konabiliyor.
Ekibin yaklaşımı, tek bir yumuşak katmanda hem görünüş hem de şekil değişimini programlamayı mümkün kılıyor; katmanlı yapı veya farklı malzemeler gerekmiyor. Film, düz bir levhadan kubbe benzeri üç boyutlu formlara dönüşürken üzerindeki gizli desenin görünür hale gelmesi gibi, şekil ve görünümün koordine edildiği örnekler sergiledi. Bu yetenekler kamuflaj, bilgi şifreleme, yumuşak robotik uygulamalar ve biyomedikal cihazlar gibi alanlarda umut vaat ediyor.
Çalışma Nature Communications’da yayımlandı (Haoqing Yang ve diğerleri). Araştırmacılar gelecekte bu yöntemle birden çok işlevi aynı malzeme içinde ölçeklenebilir ve hassas biçimde kodlamayı amaçladıklarını belirtiyor. Görsel kaynak: Hongtao Sun / Penn State (basın bülteni görseli).
Bir Cevap Bırakın