Tìm ra loại vật liệu mới có thể giúp con người tàng hình

Mới đây, các nhà nghiên cứu Trung Quốc cho biết họ phát triển vật liệu thay đổi màu sắc ở cấp độ phân tử dựa trên ánh sáng xung quanh, tạo ra một dạng ngụy trang mới có thể giúp mọi người hòa lẫn vào môi trường giống như tắc kè hoa.

"Việc áp dụng công nghệ này vào quần áo có thể khiến một cá nhân trở nên vô hình", trưởng nhóm nghiên cứu Wang Dongsheng, cho biết. Theo Wang và đồng nghiệp ở Đại học Khoa học và Công nghệ điện Trung Quốc, vật liệu mới có nhiều ứng dụng tiềm năng trong quân sự, kiến trúc...

Trong nghiên cứu công bố trên tạp chí Science Advances, nhóm nghiên cứu cho biết họ quyết định biến ngụy trang chủ động thành một chức năng của vật liệu đổi màu, trong quá trình mang tên đổi màu tự thích ứng (SAP).

Mấu chốt đối với quá trình biến đổi là một hợp chất phân tử thay đổi cấu trúc khi tiếp xúc với bước sóng ánh sáng cụ thể. Đối với mắt thường, vật liệu dường như hòa lẫn hoàn hảo với môi trường.

Trung Quốc phát triển vật liệu có khả năng biến hình như tắc kè hoa

Theo nhóm nghiên cứu, các hệ thống ngụy trang chủ động nhân tạo hiện nay gặp nhiều hạn chế. Những hệ thống này thường sử dụng các thành phần điện tử, dẫn đến cấu trúc phức tạp, khó sử dụng và chi phí cao. Trong khi đó, vật liệu SAP mới đơn giản hơn, thân thiện với người dùng và ít tốn kém.

Điểm đặc biệt của SAP nằm ở cấu trúc phân tử, cho phép chúng thay đổi màu sắc dưới tác động của ánh sáng môi trường.

Về thành phần, SAP sử dụng sự kết hợp giữa một chất cho nhận gọi là DASA và thuốc nhuộm hữu cơ để đạt được khả năng đổi màu. Khi tiếp xúc với ánh sáng có bước sóng cụ thể, các phân tử tự tái cấu trúc, khiến vật liệu đổi màu.

"Vật liệu SAP ở trạng thái ban đầu có màu đen trong bóng tối và tự động chuyển sang màu khác khi bị kích hoạt bởi ánh sáng truyền qua hoặc phản chiếu từ môi trường xung quanh", nghiên cứu cho biết.

Công nghệ cũng có thể ứng dụng làm lớp phủ. Bằng cách tích hợp polycaprolactone (PCL), nhóm nghiên cứu phát triển màng phim và lớp phủ SAP có thể dùng với nhiều bề mặt khác nhau, cho phép ngụy trang chủ động với vật thể rắn.

Theo nghiên cứu, khả năng thay đổi màu sắc nhanh của vật liệu SAP mở ra nhiều tiềm năng mới thú vị trong các lĩnh vực như mã hóa hoặc công nghệ tàng hình. Do vật liệu hoạt động đáng tin cậy trong dải nhiệt độ từ -20 đến 70 độ C, chúng rất phù hợp cho ứng dụng quân sự và kiến trúc.