Mühendisler renk değiştiren bukalemun benzeri yapay deri üretti

Bir çok farklı renge sahip yeni malzeme çok geniş alanda ilginç yeni uygulamalara imkanı sağlıyor, bunların arasında tamamen yeni tür görüntüleme teknolojileri, renk değiştiren kamuflaj teknikleri ve aksi halde fark edilemez olan, bina, köprü ve hava araçlarındaki yapısal bozulmaları tespit edebilen sensörler bulunuyor.

Connie J. Chang-Hasnain, "İlk defa bukalemun benzeri ve sadece esneyerek renk değiştiren malzeme yapılıyor." dedi. Connie J. Chang-Hasnain araştırma ekibinin üyesi ve makalenin ortak yazarlarından, ekibin hazırladığı çalışma Optica dergisinde yayımlandı. Araştırmacılar insan saçından binlerce defa daha ince silikon filmin özelliklerini kullanarak - ışığın dalga boyundan daha kısa - malzemenin, esneme ve katlanmasına bağlı olarak yansıtabileceği renk aralığını seçmeyi başardılar.

Farklı renklere sahip malzeme

Normalde resimlerde, kumaşlarda ve diğer doğal yüzeylerdeki renkleri, geniş, beyaz ışık tayfı çarptığı zaman görürüz. Işığın çarptığı yüzey, kimyasal bileşimine göre farklı dalga boyunda ışığı emer. Emilemeyen ışık ise geri yansıtılır, kısa dalga boyunda ışık malzemeye mavi renk verir ve daha uzun dalga boyunda ise kırmızı yada gök kuşağı renk aralığında mümkün olan diğer renkleri verir. Yüzeyin rengini değiştirmek, - sonbaharda ağaçların yaprakları gibi - yüzeyin kimyasal karışımında değişim olmasını gerektirir.

Son zamanlarda mühendisler ve bilim insanları, kimyasal boya ve pigmentleri kullanmadan renk tasarımı yapılabilecek yolları araştırıyor. Malzemenin kimyasal karışımını kontrol etmek yerine, yüzeyin çok ince boyutlarda ışıkla etkileşimi ve belirli dalga boyunu yansıtması konusuna odaklanılmıştı. Bu tür yapısal renk kullanımı doğada çok sık rastlanan bir yapı değildir, bazı kelebekler ve böceklerin farklı renkleri oluşturmak için benzer yöntemler kullandığı bilinmektedir.

Işığı geleneksel optik yerine malzemenin yapısıyla kontrol etmek yeni bir yöntem değil. Örneğin astronomide eşit oranda alan bırakılmış kesitler ışığı kırmak ve yapısal renklere ayırmak için kullanılmaktadır. Fakat bu tekniği kullanarak renkleri kontrol etmek pratik bir uygulama yöntemi değildir çünkü optik kayıp çok yüksektir. Optica'da yayımlanan makalenin yazarı benzer bir tekniği, radikal tasarım değişikliğine giderek uyguladı ve aradığı renk kontrolüne ulaştı. İnce kesitler kullanmak yerine tek katmanlı çok ince silikon üzerine küçük çıkıntılar yerleştirdi. Işığı tam gök kuşağı renklerine yaymak yerine bu yükseltiler yada çubuklar belirli bir dalga boyunu geri yansıtmaya imkan sağlamıştır, böylelikle yansıtılacak belirli renkleri seçmek mümkün hale gelmiştir.

Kontrolü sağlamak için anahtar esneklikte yatıyor

Malzeme üzerindeki çubukların periyotu yada boşluğu yansıtılacak rengi kontrol etmenin anahtarı olmasının yanında, araştırmacılar malzemeyi katlayarak yada esneterek rengin değiştirilebileceğini tespit etti. Connie J. Chang-Hasnain, "Eğer elinizde, belirli dalga boyunu yansıtacak belirli bir yapıya sahip yüzey varsa, onun ışıkla etkileşime giren özelliğini boyutunu değiştirerek düzenleme imkanına sahip olursunuz." diyor.

Bir çok farklı uygulama alanı için bukalemun derisi 

Yapılan çalışmayı uygulamalı göstermek için araştırmacılar bir santimetre kare renk değiştiren silikon katman geliştirdi. Yeterince büyük kurumsal uygulamalar yapabilmek için daha fazla geliştirme yapılması gerekebileceği bildirildi. Connie J. Chang-Hasnain, "Bir sonraki adım bunu çok daha büyük boyutlarda uygulamak ve bunu yapmak için uygun tesisler mevcut. O noktaya geldiğimizde, eğlence, güvenlik ve izleme alanlarında uygulamalar geliştirebileceğimizi düşünüyoruz." diyor. Son kullanıcılar için bukalemun derisiyle tamamen yeni tür ekran teknolojileri geliştirilebilir. Ayrıca araçların yüzeylerine bulundukları ortama göre renk değiştiren kamuflaj teknolojileri uygulanabilir.

Şimdiye kadar ilk defa tek katmanda, esnek malzemeyle bu kadar geniş renk aralığına ulaşılıyor, ve kendi alanında önemli bir gelişme olarak görülüyor. 

Kaynaklar
http://www.bilimnedir.com/teknoloji/muhendisler-renk-degistiren-bukalemun-benzeri-yapay-deri-uretti
http://www.sciencedaily.com/releases/2015/03/150312100728.htm
http://www.opticsinfobase.org/optica/abstract.cfm?uri=optica-2-3-255