Ефект восьминога. Вчені створили 4D-шкіру, що змінює форму та шифрує дані

Натхненням для створення цього матеріалу стали головоногі молюски, зокрема восьминоги, які миттєво адаптуються до навколишнього середовища, змінюючи колір та рельєф шкіри для маскування або комунікації.

Читайте также: Єдиний розум. Компанія Humanoid представила ШІ-систему для управління цілими групами роботів

На відміну від традиційних синтетичних матеріалів зі сталими властивостями, нова розробка базується на технології 4D-друку. Це дозволяє одному листу матеріалу виконувати кілька функцій одночасно: від адаптивного камуфляжу до складного шифрування та дешифрування інформації. Вчені зазначають, що такий рівень багатофункціональності раніше був недосяжним для штучних аналогів, які зазвичай проєктуються під одне конкретне завдання.

Секрет«розумної шкіри» полягає в методі друку з напівтоновим кодуванням. Цифрові дані про зображення або текстуру перетворюються на бінарні візерунки, які наносяться безпосередньо на гідрогель — гелеподібну речовину, насичену водою. Ці візерунки слугують вбудованими інструкціями, що визначають реакцію різних ділянок матеріалу на зовнішні подразники: зміну температури, вплив розчинників або механічний тиск.

Під час експериментів дослідники продемонстрували дивовижний приклад шифрування, закодувавши в структуру гідрогелю зображення«Мони Лізи». При промиванні етанолом матеріал ставав повністю прозорим, приховуючи портрет. Проте зображення знову з’являлося, коли шкіру занурювали в крижану воду або поступово нагрівали. За словами розробників, таку властивість можна використовувати для створення повідомлень, які стають видимими лише за певних умов.

Читайте также: Відкриття у Німеччині. У центрі баварського міста знайшли давньоримський храм

Окрім візуальних ефектів, матеріал демонструє високу пластичність. Пласкі листи гідрогелю здатні трансформуватися в складні тривимірні структури, наприклад куполи, без необхідності використання додаткових шарів. Це відкриває широкі перспективи для застосування технології у м’якій робототехніці, захищеному зв’язку та біомедичних пристроях.

Дослідження, результати якого опубліковані в журналі Nature Communications, закладає основу для створення масштабованих платформ адаптивних матеріалів. Вчені впевнені, що здатність синтетичної шкіри одночасно контролювати форму та зовнішній вигляд стане ключовим кроком до створення систем наступного покоління, що поєднують збір енергії та ефективне використання ресурсів у межах одного м’якого матеріалу.