قررت مجموعة من الباحثين من جامعة رايس بالتعاون مع جامعة ميريلاند مواجهة التحدي وهندسة مادة قادرة على القيام بذلك. كيف؟ فقط. لقد لجأوا إلى خبراء التمويه العظماء في الطبيعة - سلسلة الحبار.
بواسطة: عدي فايس
هل هناك "مادة مثالية" يمكنها إخفاء الأسطح بأكملها عند الطلب؟ هل اقتربنا من اختراع أول غواصة غير مرئية؟
قررت مجموعة من الباحثين من جامعة رايس بالتعاون مع جامعة ميريلاند مواجهة التحدي وهندسة مادة قادرة على القيام بذلك. كيف؟ فقط. لقد لجأوا إلى خبراء التمويه العظماء في الطبيعة - سلسلة الحبار.
الحبار، باعتباره رخويًا ينتمي إلى فئة رأسيات الأرجل (النفاثة)، هو أحد اللافقاريات التي لها هياكل معقدة بشكل خاص - تطورت عيون الحبار والأخطبوطات في وقت واحد وبشكل مستقل عن عيون الفقاريات الأرضية، ومع ذلك فهي تقريبًا مثل فعال. يعتمد الحبار وأقاربه على مجموعة من الميزات للبقاء على قيد الحياة تحت الماء، بما في ذلك قدرات مذهلة على المناورة والتسارع من الصفر، وشاشات الحبر وحتى المنقار السام!
لكن كل هؤلاء معًا لا يضاهيون قدراتهم الفائقة في التمويه. تحتوي رأسيات الأرجل على بروتينات أوبسين في جلدها مشابهة لتلك الموجودة في أعيننا. يتكون الجلد نفسه من طبقة داخلية من الخلايا الملونة (خلايا ملونة في الألوان الأساسية)، والتي تنتج اللون عن طريق التوسع وتزيله عن طريق الانكماش. التآزر المثالي بينهما يسمح للحبار بتغيير الألوان على سطح جسمه خلال ثوانٍ وفقًا لأنماط بيئته. في الدوري ذي اللونين، مقارنة به، سيتعين على الحرباء أن تكتفي بالحصول على جائزة ترضية.
منذ عام 2010، تعمل جامعة رايس على مواد رائدة، مستوحاة من قسم الرأس والأقدام. وتستخدم التقنية الجديدة ترتيبًا خاصًا من جزيئات الألومنيوم النانوية لإنشاء قوس قزح من ظلال الأحمر والأزرق والأخضر على مستوى شاشات LCD. بالمقارنة مع الجسيمات الملونة، فإن هذه المصفوفات لا تتلاشى مع التعرض المستمر للضوء، ولونها حاد وواضح. ويأمل الباحثون في إتقان هذه التقنية لإنتاج مواد يمكنها "الشعور"، من خلال تشتت الضوء، بنمط البيئة وتغير لونها في ثوانٍ إلى نسخة منه. ولهذه التكنولوجيا المذهلة العديد من التطبيقات الممكنة؛ وغيرها في مجالات الهندسة المعمارية والعسكرية والطب وغيرها.
فيديو توضيحي لمجموعة من العلماء الذين يدرسون جلد الحبار في سياق المحاكاة الحيوية
شرح من بي بي سي وتجربة لكيفية تناسب الحبار في غرفة المعيشة بأنماط مختلفة
