V hlbinách oceánu sa odohráva tiché divadlo, ktoré vedci pozorne sledujú už celé desaťročia. Chobotnice, sépie a krakatice sú známymi majstrami v maskovaní. Dokážu totiž v zlomku sekundy zmeniť farbu aj textúru kože, aby splynuli s okolím, vystrašili predátora alebo naopak prilákali korisť. Vedci zo Stanfordu chcú teraz podobný mechanizmus využiť v robotike. Nedávno predstavili syntetickú „kožu“ inšpirovanú chobotnicami, ktorá dokáže meniť farbu a textúru podobne ako živočích.
Evolúcia ako inžiniersky manuál
Nápad sa zrodil pri pozorovaní schopnosti chobotníc meniť svoj vzhľad nielen farbou ale aj štruktúrou. Dokážu totiž zmeniť svoju kožu tak, že vytvorí akési ryhy či výčnelky alebo napodobní piesok či riasy. Na rozdiel od známeho chameleóna, ktorého zmeny sú pomalšie a menej komplexné, morské mäkkýše využívajú celú paletu optických trikov.
Pomocou techniky známej ako elektrónová litografia, bežne používanej pri výrobe polovodičov , vedci vytvorili na tenkom polymérnom filme nanoštruktúry, ktoré menia farbu a textúru v závislosti od toho, koľko vody absorbujú. Výsledkom je materiál, ktorý sa dokáže z plochej vrstvy premeniť na trojrozmerný objekt a súčasne zmeniť farbu. Po uschnutí sa vracia späť do pôvodnej podoby.
Morská koža budúcnosti
Nový materiál môže mať päť rôznych farieb a nekonečné množstvo povrchových textúr. Kombináciou rôznych vrstiev sa vedcom podarilo nezávisle ovládať farbu aj textúru, podobne ako to robí chobotnica. Zaujímavé je, že celý objav vznikol náhodou. Počas experimentu si výskumníci všimli, že materiál, ktorý bol vystavený elektrónovému lúču v mikroskope, sa správal inak a menil farbu. Táto zdanlivo bezvýznamná náhoda spustila lavínu objavov.
Štruktúru dokáže materiál zmeniť v priebehu dvadsiatich sekúnd. No výskumníci už teraz pracujú na koncepte, v ktorom by bol priamo prepojený s kamerou a algoritmom, ktorý vyhodnotí prostredie, v ktorom je umiestnený a nastaví maskovanie v reálnom čase.
Takéto maskovanie môže nájsť uplatnenie vo vojenských uniformách, ktoré sa adaptujú na okolie, ale aj v každodennom živote. Napríklad v podobe inteligentných materiálov, ktoré znižujú trenie, regulujú teplotu, či zobrazujú dynamické umelecké vzory.
Baktérie, ktoré vyrábajú farby
A čo farby samotné? V inej časti výskumu sa tím vedcov zameral na pigment xantommatín, ktorý sa nachádza v koži chobotníc. Tento pigment, schopný meniť farbu, bol kedysi ťažko dostupný a drahý. Dnes ho vedci dokážu vyrábať geneticky upravenými baktériami, ktoré ho produkujú v reakcii na jednoduché cukry. To otvára dvere nielen pre nové typy farieb a kozmetiky (ako napríklad opaľovacie krémy s ochranou proti viditeľnému svetlu), ale aj pre výrobu iných biologických materiálov v laboratórnych podmienkach.
