Avez-vous déjà souhaité pouvoir modifier la couleur de votre peau comme un calmar afin de vous fondre avec votre environnement? Ce serait un talent utile, sans doute, pour faire la sieste lors de réunions ennuyeuses.
Les calmars et les poulpes sont parmi les seuls animaux sur Terre dotés de cette compétence unique, qu'ils peuvent utiliser pour se cacher des prédateurs du fond des océans. Utilisant leurs muscles, ils développent ou exposent des sacs de pigment dans leur peau pour obtenir une couleur ou un motif spécifique. Ils peuvent également texturer leur peau à volonté, allant de lisse à ridée ou ondulée.
À présent, une équipe de scientifiques de l’Université du Connecticut a trouvé un moyen de reproduire ce processus de changement de couleur et de texture. Cela ne vous aidera peut-être pas à vous fondre dans votre chaise de bureau, mais à créer de nouvelles technologies, telles que des écrans anti-reflets, un cryptage intégré, des fenêtres de confidentialité et même des vêtements à couleur changeante.
L’équipe, dirigée par le scientifique des matériaux Luyi Sun et son collègue Songshan Zeng, ainsi que leur collaboratrice Dianyun Zhang, a créé des matériaux qui peuvent changer de couleur, de texture et de transparence. Les matériaux tirent parti de la propriété appelée «mécanochromisme», ou changement de couleur dû à l'application d'une force mécanique.
«Nous avons appris que certains calmars peuvent modifier le muscle de leur peau pour révéler ou révéler certains des pigments incrustés dans leur couche de peau», explique Sun. "Nous avons dit 'oh, c'est quelque chose que nous pourrions probablement imiter."
L’équipe a créé un matériau à deux couches: un film rigide d’alcool polyvinylique et d’argile composite recouvrant une couche inférieure plus élastique de polydiméthylsiloxane (PDMS) enrobée de colorant. La couche supérieure présente de minuscules fissures et crêtes lorsqu'elle est étirée; le matériau révèle ensuite ce qui se trouve en dessous. Cette configuration peut être utilisée pour créer des matériaux qui vont du transparent à l'opaque, deviennent plus luminescents ou changent entièrement de couleur.
Ils ont également créé un matériau avec un film supérieur rigide d'alcool polyvinylique, sans le composite d'argile, sur une couche inférieure de PDMS. Lorsqu'il est exposé à l'humidité, le matériau se plisse, à la manière des doigts après une longue baignade. Ce froissement peut être conçu pour être réversible ou non.
Ces technologies ont plusieurs applications potentielles, dit Zeng. La technologie mécanochromique pourrait être utilisée pour créer des fenêtres intelligentes qui semblent claires au repos, mais peuvent être rendues opaques lorsqu'elles sont étirées, créant ainsi une confidentialité instantanée. Ils pourraient également être utilisés pour créer une nouvelle génération d'optiques d'affichage à changement de couleur, de jouets ou même de vêtements. La technologie anti-rides sensible à l'humidité pourrait également être utile pour créer des écrans anti-reflets pour ordinateurs, tablettes et smartphones. La technologie du froissement irréversible pourrait également être utilisée pour le cryptage: un message est incorporé dans le matériau, qui ne peut être vu que lorsqu'il est humidifié, et peut disparaître instantanément après sa lecture, à la manière de James Bond.
Les matériaux de base sont tous relativement peu coûteux et le processus de création de la technologie de changement de couleur et de texture est assez simple, explique Sun. Il prévoit de s’associer à des industries pour proposer d’autres applications concrètes du matériau dans un avenir proche. Les prochaines étapes consisteront à améliorer et à développer la technologie. À l'heure actuelle, le changement de couleur doit être activé par la lumière UV. l'équipe voudrait le développer pour qu'il puisse être utilisé sous n'importe quel éclairage. Ils sont également intéressés par l'utilisation de différents stimuli en plus de la force mécanique pour provoquer des changements de couleur et de texture, créant peut-être un matériau pouvant être modifié par le changement de température, par exemple.
«Nous travaillons très fort en ce moment pour nous améliorer et progresser, et nous avons réalisé de très beaux progrès», a déclaré Sun.
L'équipe a présenté ses recherches lors de la 252e réunion et exposition nationale de l'American Chemical Society, qui s'est tenue la semaine dernière à Philadelphie.
