Berry inspiriert Farbe Morphing Kleidung

CAMBRIDGE, Mass., Inspiriert durch die glänzende Haut eine tropische Beere neue schillernde Threads konnte schließlich in Kleidung, die Farbe bei der Flex eines Muskels oder Biegung von Knie, ändert gewebt werden, sagen die Erfinder.

Margaritaria Nobilis, eine strauchige Pflanze, die überall in Mittel- und südamerikanischen Regenwald, Sport-türkis-blaue Beeren, die Neon grün bereinigt unter Licht schimmern. Die markante Beere wird gedacht, um Vögel anzulocken, die Essen und die Frucht Samen zu verbreiten; Es fing auch das Auge des Physikers Pete Vukusic von der University of Exeter im Vereinigten Königreich, Photonik studiert – oder das Verhalten von Licht – in natürlichen Systemen.

Vukusic der Arbeit konzentriert sich auf die Photonik von Farben, die Licht reflektiert und springt innerhalb der mikroskopischen Strukturen, im Gegensatz zu Farben, Pigmente verbunden angezeigt werden. Seine Forschungsgruppe hat so strukturell hergestellte Farbe in einer Vielzahl von natürlichen Objekten, einschließlich brillanten blauen Morpho Schmetterlingsflügel identifiziert. Diese enthalten mikroskopisch kleine Grate, überlagert mit nanoskaligen Strukturen, die Licht beugen Wege führen, die für das menschliche Auge blau erscheinen. [Herrliche Mikrofotografie: 50 kleine Wunder]

Irisierenden Glanz erklärt

Neugierig aufM. Nobilis"unverwechselbare Farbe, Vukusic und seine Forschungsgruppe untersucht die Beere Haut unter dem Mikroskop und fand längliche blaue Zellen aufeinander gestapelt. Zoomen näher, fanden sie, dass jede Zelle aus dünnen, doppellagige Bogen konzentrisch zusammen, fast wie Zwiebel Haut gerollt bestand.

Diese konzentrischen Schichten, die Forscher festgestellt, verursacht Licht zu reflektieren und hüpfen auf komplizierte Weise, die letztlich die Beere irisierenden Glanz, produziert, sagte Vukusic während eines Vortrags auf einem Symposium auf intelligente Kleidung hier an der Harvard University am 15. November.

Diese Farbe-morphing Nanostrukturen identifiziert haben, wollten das Team um sie in Form von Fasern neu zu erstellen, die in Kleidung eingewebt werden könnte.

Dazu erstellt das Team extrem dünne Blechen doppellagig Gummi – in der Form ähnlich Bilayer in der Beere Haut – und rollte der Kautschuk auf sich selbst um einen dünnen Kern. Diese erstellte konzentrisch geschichteten Bündel etwas dicker als ein Strang aus Menschenhaaren. Entscheidend für die Wiedergabe der brillanten schillernden Displays gefunden in den Beeren halten die Schichten extrem dünn war, sagte Vukusic während der Vorlesung. Die dünne erlaubt Licht, Beine hin und her in vielen verschiedenen Blickwinkeln.

Seit der Dicke der Schichten kontrolliert Farbe, fand das Team heraus, es könnte etwas zu ändern die Farbe der elastischen Kautschuk Fasern durch leichtes Ziehen auf sie: die Fasern stellte sich von rot in ihrer dicksten an ihrer dünnsten, blau, weil Wellenlängen Rotlicht länger als Wellenlängen des blauen Lichts, Mathias Kolle sind ein Materialwissenschaftler am MIT beteiligt, bei der Gestaltung dieser Fasern , sagte LiveScience.

Sportbekleidung und chirurgisches Nahtmaterial

Das Team vorstellt, die solche Farbe morphing Fasern interessante erstellen könnte-Sportbekleidung, dass Änderungen an der Flex ein Bizeps oder die Biegung eines Gelenks, Kolle sagte. Alternativ schlug Kolle, kleine Neuheit Patches erstellen, die in die Finger der Handschuhe gewebt werden konnten, die Farbe ändern würde, wenn der Träger etwas begreift.

Die Methoden des Teams verwendet, diese Prototypen zu erstellen – die gemessen nur einige Zoll lange — muss geändert werden, um zu reproduzieren die Fasern auf groß genug, Skalen, Kleidung, eingewoben werden Kolle sagte. Zukünftige Arbeit des Teams konzentrieren sich auf diese Skalierung.

"Was wir jetzt herausfinden, wie behalten Sie die Kontrolle im Nanomaßstab zeitgleich zu können, tun Sie es schnell und großen Durchsatz haben", sagte Kolle.

Abgesehen von Kleidung zu schaffen, haben Kollegen auch alternative Anwendungen, z. B. chirurgisches Nahtmaterial vorgeschlagen, die Farbe ändern und Chirurgen anzugeben, wann sie ausreichend Spannung um eine Wunde erreicht haben.

Andere auf dem Gebiet der Fasertechnologie freuen uns über die Implikationen dieser neuartigen glänzend Stränge.

"Das ist eine sehr interessante und kluger Ansatz," sagte Juan Hinestroza, Direktor der Textilien-Nanotechnologie-Labor an der Cornell University, die nicht in dieser Forschung engagiert LiveScience. "Diese Untersuchung bietet einen neuen Weg um funktionale Fasern zu produzieren und verleiht den Satz von Tools und Plattformen zur Verfügung, um noch multifunktional und interaktive faserige Materialien zu erstellen." "

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