La peau de la tête et du pied (la tête avec des tentacules, comme la pieuvre et le calmar de pistolet) montre une capacité de camouflage extraordinaire à l'état sauvage. Leur peau se compose de groupes de pigments, qui peuvent détecter les changements dans la lumière environnementale et changer leurs effets visuels à travers des cellules pigmentaires. Les particules de pigment sont pliées ou élargies sous l'action des muscles radiaux.
Ce phénomène naturel extraordinaire a inspiré le Dr Tang Jinyao et son équipe de recherche du Département de chimie de l'Université de Hong Kong. Ils ont coopéré avec des scientifiques de l'Université des sciences et de la technologie de la Chine et un scientifique de l'Université des sciences et de la technologie de la Chine pour développer un système de collagène intelligent sélectif de longueur d'onde innovante qui a favorisé la séparation de la phase multidimensionnelle du contrôle de la lumière.
L'équipe constitue un groupe de groupes de photosynthèse dynamique par des perles vertes, rouges et jaunes mixtes et atteint une décoloration photosensible à l'échelle macro. Cette dépendance de la lumière macro sur la couche de phase verticale induite par la lumière dans le mélange de micro-billes actif, conduisant à une collection riche en microfinage colorée correspondant au spectre incident.
Contrairement aux matériaux de changement de couleur existants, ce nouveau groupe de collagène de changement de couleur photosynthétique dépend de la réduction du pigment existant, plutôt que de générer de nouveaux groupes de couleurs de cheveux en place, il est donc plus fiable et programmable. Leurs résultats de recherche fournissent une méthode simple pour des applications telles que l'encre électronique, le moniteur et le camouflage optique actif, qui est une percée majeure dans le domaine du matériau actif. Les résultats de la recherche ont été récemment publiés dans la célèbre revue universitaire "Nature".
Séparation de phase à trois dimensions et groupe d'effondrement de changement de couleur optique. A, les couches sensibles spectrales séparent des diagrammes dans le système colloïde ternaire, différents spectres lumineux conduisent à des couches verticales évidentes. Les colloïdes TiO2 sensibles SQ2, LEG4 et L0 sont représentés respectivement par le cyan, le rouge et le jaune. Pouvoir: 50 mm: C, image couleur conçue avec des projecteurs améliorés. D, 2 minutes après l'exposition, six blocs de couleurs apparaissent à la surface de l'encre du transformateur de couleur basé sur la lumière. Illustration: modèle de projection. E, 2 minutes après l'exposition, l'emblème de l'école apparaît à la surface de l'encre de la photosynthèse. F, 2 minutes après l'exposition, l'encre légère à chrome de différentes couleurs forme à son tour un motif. Illustration: modèle de projection original. Puissance: 2 mm. Source: Université de Hong Kong
Les particules actives auto-drives sont des micro / nano particules qui imitent les micro-organismes dans le liquide. Récemment, ils ont attiré une grande attention dans le domaine de la nano-science et de la physique non équilibrée, et développent des applications biomédicales potentielles. L'un des principaux objectifs de recherche des particules actives est de développer des micro / nano-robots médicaux sur la base de ces particules de transmission de médicaments et de chirurgie non invasive. Cependant, la structure des particules actives est très simple, et son mécanisme de conduite et sa perception environnementale sont très limités.
En particulier, la taille et la structure relativement simple d'une seule particules de micro / nano active ont limité la complexité de la fonction fonctionnelle dans son corps. Comment créer des particules actives avec des caractéristiques intelligentes dans une structure simple est le défi et la clé pour réaliser des applications à l'avenir.
Le dispositif de micro-publication de la luminaire est des particules d'activité d'auto-conduite. Il a récemment été développé pour fabriquer des nano-robots contrôlables. En raison de l'activité, de la direction de la disposition et de l'interaction entre le microcontrôleur, il peut facilement réguler la lumière à travers la lumière, ce qui offre un potentiel pour les applications biomédicales et les nouveaux matériaux fonctionnels. D'un autre côté, la lumière peut non seulement induire le mouvement optique du micro-tourisme, mais également changer l'interaction efficace entre les particules. Par exemple, les réactions photocatalytiques peuvent modifier le champ local du gradient chimique, puis affecter la trajectoire de mouvement des particules adjacentes en répartissant les effets de natation et en générant une attraction ou une exclusion à long terme.
Dans ce travail, l'équipe Tang a conçu un système de micro-perles actif TiO2 à longueur d'onde simple de longueur d'onde basée sur les recherches précédentes du micro-oscillation de la puissance lumineuse. Lorsque la lumière est excitée, la réaction d'oxydation sur les particules TiO2 générera des gradients chimiques, ajustant ainsi l'interaction efficace des particules-particules.
En d'autres termes, l'interaction entre les particules et les particules peut être contrôlée par différentes longueurs d'onde et lumière incidente d'intensité. En sélectionnant un code de sensibilité à la colorant avec différentes caractéristiques spectrales, le microbale TiO2 avec une activité optique différente peut être formé. Mélanger plusieurs des mêmes colorants de charge microfin TiO2 avec différents spectres d'absorption et ajuster le spectre radial pour obtenir la séparation des particules à la demande.
Le but d'atteindre la séparation granulaire est de contrôler l'agrégation et la dispersion des particules dans le liquide au niveau micro et macro. En mélangeant avec différentes microbes de sensibilité à la lumière, un nouveau type d'encre brillante optique est effectivement obtenu, qui peut être appliqué au papier électronique. Le principe est similaire au groupe pigmentaire dans la peau de la tête et du pied, qui peut percevoir les conditions lumineuses de l'environnement et changer l'apparence des cellules pigmentaires environnantes par des effets correspondants.
Les résultats de cette recherche ont considérablement favorisé notre compréhension de l'intelligence des colonies des abeilles dans les matériaux d'activité artificielle et ont ouvert la voie à la conception de matériaux intelligents actifs innovants. Avec cette percée, nous devons développer une encre optique programmable, qui peut être utilisée pour l'encre électronique, l'affichage de l'encre et même l'encre de camouflage optique actif.
