Pabandykite įsivaizduoti kareivį, gebantį bet kada pakeisti savo maskuojamosios aprangos raštą ir spalvą iš miškuose tinkančios žalsvos į dykumose derančią gelsvai rudą. Arba biuro darbuotoją, kuris tą patį padarytų su savo kaklaraiščiu. O jeigu kas nors vestuvių pokylyje puikuojasi suknele, identiška jūsiškei? Jokių bėdų – akimirksniu pasirinkite kitą jums mielą spalvą.
Persilaužimas, kurį pavyko pasiekti Centrinės Floridos universiteto (JAV) tyrėjams, gali visa tai priartinti prie realybės. Mokslininkų komanda, vadovaujama profesoriaus Dibašio Čendos (Debashis Chanda) iš minėtojo universiteto Optikos ir fotonikos koledžo Nanomokslo technologijų centro, išplėtojo metodą, leidžiantį sukurti pirmąjį pasaulyje pilnaspalvį ploniasluoksnį atspindintįjį ekraną, kurį galima lankstyti.
Profesorius ir jo komanda įkvėpimo sėmėsi iš gamtos. Įprastinių ekranų, kuriuos galime pamatyti, tarkim, mobiliuosiuose įrenginiuose, funkcionavimui būtinas šviesos šaltinis, filtrai ir stiklinės plokštelės. Tačiau tokių gyvūnų kaip chameleonų, aštuonkojų bei kalmarų oda kuo puikiausiai atstoja plonus, lanksčius ir spalvas gebančius keisti ekranus. Ir jiems nereikia šviesos šaltinio.
„Visi žmogaus rankomis sukurti ekranai – skystųjų kristalų, šviesos diodų ar elektroninio vamzdžio – yra standūs, dužūs ir gremėzdiški. Bet jeigu pažvelgtumėme į aštuonkojį, šis sugeba nuspalvoti visą savo odą, o ji juk lanksti ir tampi, – pasakoja D. Čenda. – Tokia ir buvo mūsų motyvacija: ar sugebėsime pasisemti įkvėpimo iš biologijos, kad sukurtume ekraną, atkartojantį odą?“
Kaip teigiama straipsnyje, pasirodžiusiame prestižinio žurnalo „Nature Communications“ birželio numeryje, mokslininkai gali modifikuoti ultraplonojo nanostruktūrizuoto paviršiaus spalvą keisdami įtampą. Naujasis metodas patogus ir tuo, jog jam nereikia savo šviesos šaltinio, nes atspindima aplinkinė šviesa.
Plonasis skystųjų kristalų sluoksnis yra uždedamas ant metališkosios nanostruktūros, kurios forma primena miniatiūrinę kiaušinių dėžutę, gebančią kai kurio bangos ilgio šviesą sugerti, o likusią atspindėti. Atspindėtąsias spalvas galima valdyti keičiant įtampą, kuria veikiamas skystųjų kristalų sluoksniukas. Skystuosius kristalus sudarančių molekulių ir metališkojo nanostruktūrizuoto paviršiaus plazmonų tarpusavio sąveika vaidina pagrindinį vaidmenį visame atvaizdavimo procese.
Sukurtasis metodas yra milžiniškas žingsnis į priekį lyginant su ankstesniais tyrimais, kurių metu buvo sugebėta atkurti labai ribotą spalvų paletę. Be to, naujojo ekrano storis siekia vos kelis mikronus, kai žmogaus plauko storis apie 100. Tokie ultraplonieji ekranai galėtų būti derinami su lanksčiomis medžiagomis, pavyzdžiui, plastiku arba sintetiniais audiniais.
Šis atradimas neabejotinai turėtų didžiulės įtakos įvairiems elektronikos prietaisams – televizoriams, kompiuteriams ar mobiliesiems įrenginiams, – kurių ekranai šių dienų standartais vertinant yra labai ploni, nors palyginti su D. Čendos disponuojamais dydžiais – nepaprastai griozdiški. Tačiau turbūt pats įdomiausias pritaikymas būtų toks, apie kurį dar niekas nėra rimtai pagalvojęs.
„ Maskuojamoji apranga, įprastiniai drabužiai, aksesuarai – visa tai galėtume keisti. Kam man 50 marškinėlių rūbų spintoje, jeigu kiekvienąkart galėčiau prisitaikyti mėgstamą raštą ir spalvą?“, – retoriškai klausia profesorius.
Tyrėjai panaudojo paprastą ir nebrangų nanospausdinimo metodą, kurio pagalba galima padengti didelius atspindinčiuosius nanostruktūrizuotus paviršius.
„ Įvardinčiau tai kaip pigų būdą gaminti pilnaspalvius ekranus ant lankstaus pagrindo, – pabaigia pasakojimą mokslininkas. – Tai unikalus derinys“.
Mokslininkai demonstruoja naujojo ekrano galimybes atkurdami „National Geographic“ žurnale užfiksuotos afganų mergaitės atvaizdą.