El material inspirado en los peces cambia de color utilizando nanocolumnas

22.03.2019

Zhiren Luo, NC State University

Inspirados por los colores brillantes de los peces tetra de neón, los investigadores han desarrollado una técnica para cambiar el color de un material manipulando la orientación de las columnas nanoestructuradas en el material.

Inspirados por los colores brillantes de los peces tetra de neón, los investigadores han desarrollado una técnica para cambiar el color de un material manipulando la orientación de las columnas nanoestructuradas en el material.

"Los tetras de neón pueden controlar sus rayas de colores brillantes cambiando el ángulo de las plaquetas diminutas en su piel", dice Chih-Hao Chang, profesor asociado de ingeniería mecánica y aeroespacial de la Universidad Estatal de Carolina del Norte y autor correspondiente de un artículo sobre la obra.

"Para este estudio de prueba de concepto, hemos creado un material que demuestra una capacidad similar", dice Zhiren Luo, estudiante de doctorado en NC State y primer autor del trabajo. "Específicamente, hemos demostrado que podemos cambiar el color del material usando un campo magnético para cambiar la orientación de un conjunto de nanocolumnas."

El material que cambia de color tiene cuatro capas. Un sustrato de silicio está recubierto con un polímero que ha sido incrustado con nanopartículas de óxido de hierro. El polímero incorpora un conjunto regular de pedestales de micrones de ancho, haciendo que la capa de polímero se asemeje a un ladrillo LEGO®. La capa intermedia es una solución acuosa que contiene nanopartículas de óxido de hierro que flotan libremente. Esta solución se mantiene en su lugar mediante una cubierta de polímero transparente.

Cuando se aplica un campo magnético vertical debajo del sustrato, arrastra las nanopartículas flotantes en columnas, alineadas sobre los pedestales. Al cambiar la orientación del campo magnético, los investigadores pueden cambiar la orientación de las columnas de nanopartículas. Cambiando el ángulo de las columnas se cambia la longitud de onda de la luz que es reflejada más fuertemente por el material; en términos prácticos, el material cambia de color.

"Por ejemplo, pudimos cambiar el color percibido del material de verde oscuro a amarillo neón", dice Luo.

"Usted puede cambiar el color base del material controlando la matriz de los pedestales en el sustrato de polímero", dice Chang. "Los siguientes pasos para nosotros incluyen el ajuste fino de la geometría de los arreglos de columnas para mejorar la pureza de los colores. También estamos planeando trabajar en el desarrollo de electroimanes integrados que permitan más cambios de color programables".

Los investigadores están trabajando hacia el objetivo de desarrollar aplicaciones que van desde pantallas reflectantes hasta camuflaje dinámico.

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

North Carolina State University

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