Aktywny kamuflaż termiczny doczeka się rewolucji? Wszystko dzięki nanokrystalicznemu materiałowi

Naukowcy z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin stworzyli materiał zdolny do zmiany z żelu w ciecz reagując na czynniki takie jak zmieniająca się temperatura. Mógłby on zostać wykorzystany w formie aktywnego kamuflażu termicznego.

Twórcy potencjalnie przełomowego materiału opisali swoje postępy na łamach Science Advances. Składa się on z nanokryształów tlenku indowo-cynowego rozproszonych w roztworze. Jeśli panuje temperatura pokojowa to owe nanokryształy łączą się ze sobą i tworzą żelową konsystencję. Kiedy jednak temperatura rośnie i osiąga około 90 stopni Celsjusza, to łączące je wiązania zostają zerwane, a materiał przyjmuje formę cieczy o odmiennym kolorze i właściwościach.

Czytaj też: Naukowcom z Berkeley udało się ustabilizować pole magnetyczne grafenowych nanowstążek

Jednym z zastosowań takiego materiału mogłoby być tworzenie filtrów optycznych pochłaniających różne długości światła. Ich zdolność do tego pochłaniania byłaby oczywiście zależna od aktualnego stanu – żelowego bądź ciekłego. Mógłby więc na tym zyskać aktywny kamuflaż termiczny wykorzystujący zmianę właściwości powierzchni obiektów w podczerwieni.

Aktywny kamuflaż termiczny może zyskać na wydajności dzięki możliwości przełączania między żelem i cieczą

Poza tym, w grę wchodzi znaczące usprawnienie dynamicznych systemów ogrzewania i chłodzenia stosowanych w budynkach, a nawet statkach kosmicznych. Przy odpowiednio zakrojonych modyfikacjach potencjalnych zastosowań jest nawet więcej. Naukowcy mówią o żelach zmieniających swój stan w zależności od temperatury otoczenia, obecności toksyn, pola magnetycznego czy zmian pH. Z kolei różne rodzaje nanokryształów mogłyby warunkować to, jak opisywany materiał reaguje na światło.

Czytaj też: Chińscy naukowcy stworzyli regenerującego się miękkiego robota-rozgwiazdę ze zmiennym kamuflażem

W praktyce oznacza to wykorzystanie nowego materiału w formie czujnika zmieniającego kolor i stan w razie wykrycia niebezpiecznych substancji. W kontekście medycyny mówi się natomiast o dostarczaniu leków do organizmu, które byłyby uwalniane na przykład w kontakcie z kwaśnym środowiskiem. Przedstawiciele Uniwersytetu Teksańskiego w Austin nie zamierzają poprzestawać na dotychczasowych osiągnięciach. W planach mają dalsze prace nad swoim projektem i połączenie większej liczby nanokryształów. W efekcie mógłby powstać żel przełączający się między czterema różnymi stanami.