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Also wollte jeder mindestens einmal in seinem Leben ein Chamäleon sein. Wie cool wäre es, wenn Sie bei Bedarf die Farbe ändern könnten? Stellen Sie sich vor, Sie tragen Kleidung, die ihre Farbe ändern könnte. Was wäre, wenn Sie eine solche Haut tragen könnten? Haut, die bei Bedarf ihre Farbe ändern könnte? Super richtig?
Ein Team von Ingenieuren an der University of California in Berkeley hat es geschafft, eine künstliche chamäleonartige Haut zu schaffen, die durch einfaches Biegen ihre Farbe ändern kann. Dies wurde erreicht, indem komplizierte Merkmale - Merkmale, die kleiner als die Wellenlänge des Lichts sind - auf einen sehr dünnen Siliziumfilm geätzt wurden, der mehr als tausendmal dünner als eine Haarsträhne war. Dadurch kann die Haut ihre Farben ändern, indem sie nur eine winzige Kraft aufbringt. Diese neue Haut mit Farbwechsel bietet interessante Möglichkeiten, die den Bereich der Anzeigetechnologie, der Farbverschiebungstarnung und der Sensoren erweitern, die ansonsten nicht wahrnehmbare Fehler in Gebäuden, Brücken und Flugzeugen erkennen können.
Im Allgemeinen sind die Farben, die in Farben, Stoffen und anderen Materialien zu sehen sind, auf deren chemische Zusammensetzung zurückzuführen, die zur Absorption eines bestimmten Satzes von Wellenlängen des Lichts und zur Reflexion eines bestimmten Satzes führt. Die Veränderung der Blätterfarbe im Herbst ist aus diesem Grund das Ergebnis der Veränderung der chemischen Zusammensetzung.
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Anstelle eines chemischen Ansatzes zum Thema Farbwechsel haben Ingenieure und Wissenschaftler kürzlich an einem anderen Ansatz gearbeitet - einem optischen Ansatz; Dies könnte helfen, die Farben ohne die Hilfe von chemischen Pigmenten und Farbstoffen zu ändern. Anstatt die chemische Zusammensetzung eines Materials zu steuern, ist es möglich, die Oberflächenmerkmale des Materials im kleinsten Maßstab zu steuern, damit sie interagieren und bestimmte Wellenlängen des Lichts reflektieren. Dieser Ansatz basiert auf der strukturellen Darstellung einiger Schmetterlinge und Käfer, die dieses Prinzip nutzen, um eine besonders schillernde Farbdarstellung zu präsentieren.
Das Prinzip hinter der Arbeit dieser farbverändernden Haut ähnelt der Beugung, ist es aber nicht ganz. Astronomen verwenden Beugungsgitter, um Licht zu lenken und in seine Komponenten zu unterteilen. Diese Beugung wurde versucht, erwies sich jedoch aufgrund der immensen optischen Verluste als unpraktisch.
Stattdessen verwendeten die Ingenieure einen ähnlichen Ansatz, allerdings mit einem anderen Design, um die gesuchte Farbkontrolle zu erreichen. Anstelle von Schlitzen, die auf einen dünnen Siliziumfilm geschnitten wurden, ätzten sie eine Reihe von Rippen (oder Balken) auf die Oberfläche des Films, die eine sehr spezifische Wellenlänge des Lichts reflektieren konnten. Durch Tuning Im Abstand zwischen den Balken kann die zu reflektierende Farbe ausgewählt werden.
Da der Abstand oder die Periode der Balken der Schlüssel zur spezifischen Auswahl einer Lichtwellenlänge ist, wäre es möglich, die Periode und damit die Farbe durch Biegen oder Biegen des Materials subtil zu verschieben. Die Flexibilität der Haut wurde durch Einbringen der Silikonstäbe auf eine dünne Silikonschicht erreicht. Die Siliziumstäbe sind ungefähr 120 Nanometer dick. Wenn das Silikon gebogen oder gebogen wurde, reagierte die Periode des Gitterabstands in Form von Sachleistungen.
Das Halbleitermaterial ermöglichte es auch, eine Haut zu erzeugen, die unglaublich dünn, perfekt flach und einfach herzustellen war.
Diese chamäleonartige, farbverändernde Haut könnte in innovativen Anzeigetechnologien verwendet werden, um Außenbereichen eine brillante Farbtextur zu verleihen. Zu den Anwendungen gehören auch Sensoren, die ihre Farbe ändern können, um vor strukturellen Problemen in den kritischen Komponenten von Brücken, Gebäuden, Flugzeugflügeln usw. Zu warnen.
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Sind Sie gespannt auf die Anwendungen einer farbverändernden Haut? Sagen Sie es uns in Kommentaren!
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