Los investigadores han desarrollado una 'piel de camaleón' artificial que cambia de color cuando se expone a la luz y podría usarse en aplicaciones como camuflaje activo y pantallas dinámicas a gran escala.

El material, desarrollado por investigadores de la Universidad de Cambridge, está hecho de pequeñas partículas de oro recubiertas de una capa de polímero, y luego exprimido en microgotitas de agua en aceite. Cuando se expone al calor o la luz, las partículas se pegan, cambiando el color del material. Los resultados se informan en la revista. Materiales ópticos avanzados .

En naturaleza, los animales como los camaleones y las sepias pueden cambiar de color gracias a los cromatóforos:células de la piel con fibras contráctiles que mueven los pigmentos. Los pigmentos se extienden para mostrar su color, o apretados juntos para aclarar la celda.

Los cromatóforos artificiales desarrollados por los investigadores de Cambridge se basan en el mismo principio, pero en lugar de fibras contráctiles, sus habilidades de cambio de color se basan en nanomecanismos alimentados por luz, y las "células" son gotas microscópicas de agua.

Cuando el material se calienta por encima de 32 ° C, las nanopartículas almacenan grandes cantidades de energía elástica en una fracción de segundo, ya que los recubrimientos de polímero expulsan toda el agua y colapsan. Esto tiene el efecto de obligar a las nanopartículas a unirse en grupos apretados. Cuando el material se enfría, los polímeros toman agua y se expanden, y las nanopartículas de oro se separan con fuerza y ​​rapidez, como un manantial.

"Cargar las nanopartículas en las microgotitas nos permite controlar la forma y el tamaño de los grupos, dándonos cambios de color dramáticos, "dijo el Dr. Andrew Salmon del Laboratorio Cavendish de Cambridge, co-primer autor del estudio.

La geometría de las nanopartículas cuando se unen en grupos determina de qué color aparecen:cuando las nanopartículas se separan, son rojas y cuando se agrupan, son de color azul oscuro. Sin embargo, las gotas de agua también comprimen los grupos de partículas, provocando que se sombreen entre sí y que el estado agrupado sea casi transparente.

En este momento, el material desarrollado por los investigadores de Cambridge está en una sola capa, por lo que solo puede cambiar a un solo color. Sin embargo, Se podrían usar diferentes materiales y formas de nanopartículas en capas adicionales para hacer un material completamente dinámico, como piel de camaleón real.

Los investigadores también observaron que las células artificiales pueden 'nadar' de formas simples, similar al alga Volvox. Hacer brillar una luz en un borde de las gotas hace que la superficie se pele hacia la luz, empujándolo hacia adelante. Bajo una iluminación más fuerte, Se forman brevemente burbujas de alta presión para empujar las gotas a lo largo de una superficie.

"Este trabajo es un gran avance en el uso de tecnología a nanoescala para hacer biomimetismo, ", dijo el coautor Sean Cormier." Ahora estamos trabajando para replicar esto en películas de rollo a rollo para que podamos hacer metros de hojas que cambian de color. Usando luz estructurada, también planeamos usar la natación activada por la luz para 'agrupar' las gotas. Será realmente emocionante ver qué comportamientos colectivos se generan ".