Los creadores del camuflaje militar inspiraron el camuflaje natural pulpo y sepia
Imagina por un momento cómo pones tu teléfono móvil en un escritorio, y literalmente comienza a cambiar de color ante tus ojos, fusionándose completamente con la superficie de la mesa. Este truco, tal vez, podrá dar vida a los desarrollos modernos de los investigadores estadounidenses. Los científicos de la Universidad de Illinois y sus colegas de la Universidad de Houston han desarrollado material que puede analizar automáticamente el entorno y cambiar su propio color, ajustándose hábilmente al color de fondo. Se informa que la fuente de inspiración para los científicos fue el camuflaje natural, que se encuentra en los moluscos de cefalópodos: sepias, pulpos y calamares. El proyecto está financiado por el ejército estadounidense y también ha interesado a diseñadores de ropa.
Los expertos eligieron un modelo de piel de pulpo, que se tomó como base, como punto de partida para la investigación. Se sabe que este molusco cefalópodo, así como su sepia "relativa", pueden fusionarse con su fondo circundante en cuestión de segundos, cambiando fácilmente su color. Esto se hizo posible debido a las peculiaridades de la estructura de la piel de estos moluscos. Su piel consta de tres capas diferentes. La primera capa de piel se usa para mostrar tonos "cálidos", la segunda está diseñada para colores "fríos" y la tercera para dispersar la luz incidente. Fue sobre la base de este concepto natural con el apoyo financiero del Departamento de Defensa de EE. UU. Que se creó el camuflaje adaptativo optoelectrónico, que aún puede cambiar su sombra de negro a claro (transparente) bajo la influencia de la luz incidente.
El equipo de científicos ya ha presentado su desarrollo al público. Su material único es una placa flexible que consta de un gran número de celdas de tamaño 1 x1, cada una de estas celdas consta de varias capas ultrafinas, cuyo grosor no excede los micrones de 200. Este dispositivo combina el trabajo de los semiconductores, sensores de luz, interruptores, reflectores inorgánicos y materiales orgánicos que cambian de color.
Los investigadores estadounidenses argumentan que el material presentado por ellos puede adaptarse efectivamente a los cambios ambientales y puede cambiar su color a velocidades de 1 a 2 en segundos. El primer prototipo creado en un nuevo material de enmascaramiento puede funcionar en colores blanco y negro, así como con diferentes tonos de gris. Sin embargo, en el futuro, la tecnología tendrá que utilizar una gama completa de colores. Los investigadores también brindaron la posibilidad de programar la placa, para que pudiera formar una variedad de patrones en blanco y negro. Para demostrar esta habilidad, la abreviatura UoI (Universidad de Illinois) apareció en la presentación del material.
La implementación de la nueva tecnología se hizo posible después de que los científicos estudiaron las capacidades de enmascaramiento de los cefalópodos existentes a nivel celular. Un grupo de investigadores compuesto por especialistas en ciencia de materiales, biología, electrónica e ingeniería informática trabajó en el desarrollo de esta placa.
Se informa que esta invención puede estar interesada en un círculo suficientemente grande de personas: desde diseñadores de interiores y ropa hasta agencias de cumplimiento de la ley. Los propios desarrolladores están seguros de esto. Además de las funciones de camuflaje directo, en el ejército, esta tecnología también puede ser utilizada por los fabricantes de automóviles. Actualmente, varias compañías están trabajando de inmediato para crear un automóvil "transparente". Para implementar esta idea fantástica en la práctica, se utiliza una imagen de video de una variedad de cámaras para exteriores, que se reproduce dentro del automóvil en las puertas y en el asiento trasero. Gracias a esto, es posible aumentar la visibilidad del conductor y reducir la probabilidad de accidentes menores.
"Nos sorprendió la cantidad de personas que nos llegaron con ideas diferentes sobre el uso del material que creamos", dijo John Rodgers, jefe de investigación. Según él, los científicos están trabajando actualmente para mejorar esta tecnología. Además de introducir nuevos colores, esperan mejorar la resolución de las placas creadas y reemplazar la fuente de alimentación externa con paneles solares.
Es increíble lo perfecta que es la naturaleza que nos rodea. Los pulpos y otros cefalópodos que viven en los mares tienen la capacidad de disfrazarse en el terreno, cambiando el color de su piel durante muchos miles de años. Como resultado, este efecto no pasó desapercibido por la comunidad científica. El profesor John Rogers señala que los científicos tomaron de la naturaleza no solo la idea en sí, sino también su implementación en forma de tres capas diferentes: la capa superior contiene colores, la capa intermedia es responsable de cambiarlos y la capa inferior es responsable de percibir el entorno, que debe ser imitado . Sin embargo, la similitud de la estructura de los desarrollos naturales y humanos termina ahí. Los componentes específicos tienen una gran diferencia, la gestión del color se produce al cambiar la temperatura.
Actualmente, el proyecto está financiado por la Marina de los EE. UU., En el futuro, se le agregarán otros colores además del negro, pero esto aún no es una tarea obligatoria y urgente. Según Rogers, el sistema creado aún está muy lejos de su uso real: el trabajo exitoso del modelo se ha demostrado, pero aún se necesita mucho esfuerzo para crear sistemas reales que puedan usarlo.
El principio de funcionamiento del camuflaje innovador es el uso de un material flexible de tipo multicelda con una estructura multicapa, que es:
1. Sustrato base, que reacciona a la luz (capa n. ° 3), con una capa intermedia en forma de un material polimérico transparente.
2. Una capa reflectante hecha de plata, bajo la cual se colocan diodos de silicio especiales. Pueden calentarse cuando la electricidad pasa a través de ellos (capa No. 2) y calentar la capa sobre el No. XXNX.
3. La capa superior se rellena con una pintura especial sensible al calor, debido a las propiedades de esta pintura en el estado normal, esta capa tiene un color negro, pero cuando la temperatura aumenta, se vuelve transparente (capa No. XXUMX).
El mecanismo de cambio de color se basa en el uso del siguiente principio: tan pronto como la luz de una fuente externa entra en la base del sustrato (capa No. 3), el sustrato envía la señal adecuada para pasar una corriente eléctrica a través del conjunto de diodos de silicio de la capa No. 2. Esto conduce al calentamiento de los diodos, lo que a su vez conlleva un aumento regular de la temperatura de la capa No. 1. Tan pronto como se calienta hasta 45 grados centígrados, las celdas inicialmente negras de la capa # 1 se vuelven completamente transparentes.
Esto crea un efecto visual, en el que la capa superior supuestamente cambia de negro a arena ligera, aunque en realidad el recubrimiento se vuelve incoloro. Esto se debe al hecho de que la luz dirigida al camuflaje protector experimental pasa sin obstáculos a través de las celdas calentadas, después de lo cual se refleja desde el recubrimiento de la capa No.2 que contiene plata y actúa como un espejo.
A pesar del uso de varias capas flexibles y la complejidad de este esquema, su grosor total no excede los límites de las micras 200. La velocidad de la transformación de color de este desarrollo es muy alta, aunque tiene un retraso de tiempo que es fácilmente perceptible para el ojo humano. Una nueva tarea para un grupo de científicos que están trabajando en un proyecto para crear camuflaje optoelectrónico adaptativo será un aumento en el espectro de trabajo de los colores. Esto tendrá que proporcionar un alto nivel de camuflaje en todos los tipos de terreno. Además, incluso los propios investigadores admiten que será muy, muy difícil lograr un nivel similar al que los pulpos poseen en la naturaleza.
Fuentes de información:
http://www.vesti.ru/doc.html?id=1906295
http://www.3dnews.ru/900456/#53f4ede4b4182e9a598b4579
http://www.thg.ru/technews/20140820_230215.html
http://it.tut.by/412100?utm_campaign=news-feed&utm_medium=rss&utm_source=rss-it
Los expertos eligieron un modelo de piel de pulpo, que se tomó como base, como punto de partida para la investigación. Se sabe que este molusco cefalópodo, así como su sepia "relativa", pueden fusionarse con su fondo circundante en cuestión de segundos, cambiando fácilmente su color. Esto se hizo posible debido a las peculiaridades de la estructura de la piel de estos moluscos. Su piel consta de tres capas diferentes. La primera capa de piel se usa para mostrar tonos "cálidos", la segunda está diseñada para colores "fríos" y la tercera para dispersar la luz incidente. Fue sobre la base de este concepto natural con el apoyo financiero del Departamento de Defensa de EE. UU. Que se creó el camuflaje adaptativo optoelectrónico, que aún puede cambiar su sombra de negro a claro (transparente) bajo la influencia de la luz incidente.
El equipo de científicos ya ha presentado su desarrollo al público. Su material único es una placa flexible que consta de un gran número de celdas de tamaño 1 x1, cada una de estas celdas consta de varias capas ultrafinas, cuyo grosor no excede los micrones de 200. Este dispositivo combina el trabajo de los semiconductores, sensores de luz, interruptores, reflectores inorgánicos y materiales orgánicos que cambian de color.
Los investigadores estadounidenses argumentan que el material presentado por ellos puede adaptarse efectivamente a los cambios ambientales y puede cambiar su color a velocidades de 1 a 2 en segundos. El primer prototipo creado en un nuevo material de enmascaramiento puede funcionar en colores blanco y negro, así como con diferentes tonos de gris. Sin embargo, en el futuro, la tecnología tendrá que utilizar una gama completa de colores. Los investigadores también brindaron la posibilidad de programar la placa, para que pudiera formar una variedad de patrones en blanco y negro. Para demostrar esta habilidad, la abreviatura UoI (Universidad de Illinois) apareció en la presentación del material.
La implementación de la nueva tecnología se hizo posible después de que los científicos estudiaron las capacidades de enmascaramiento de los cefalópodos existentes a nivel celular. Un grupo de investigadores compuesto por especialistas en ciencia de materiales, biología, electrónica e ingeniería informática trabajó en el desarrollo de esta placa.
Se informa que esta invención puede estar interesada en un círculo suficientemente grande de personas: desde diseñadores de interiores y ropa hasta agencias de cumplimiento de la ley. Los propios desarrolladores están seguros de esto. Además de las funciones de camuflaje directo, en el ejército, esta tecnología también puede ser utilizada por los fabricantes de automóviles. Actualmente, varias compañías están trabajando de inmediato para crear un automóvil "transparente". Para implementar esta idea fantástica en la práctica, se utiliza una imagen de video de una variedad de cámaras para exteriores, que se reproduce dentro del automóvil en las puertas y en el asiento trasero. Gracias a esto, es posible aumentar la visibilidad del conductor y reducir la probabilidad de accidentes menores.
"Nos sorprendió la cantidad de personas que nos llegaron con ideas diferentes sobre el uso del material que creamos", dijo John Rodgers, jefe de investigación. Según él, los científicos están trabajando actualmente para mejorar esta tecnología. Además de introducir nuevos colores, esperan mejorar la resolución de las placas creadas y reemplazar la fuente de alimentación externa con paneles solares.
Es increíble lo perfecta que es la naturaleza que nos rodea. Los pulpos y otros cefalópodos que viven en los mares tienen la capacidad de disfrazarse en el terreno, cambiando el color de su piel durante muchos miles de años. Como resultado, este efecto no pasó desapercibido por la comunidad científica. El profesor John Rogers señala que los científicos tomaron de la naturaleza no solo la idea en sí, sino también su implementación en forma de tres capas diferentes: la capa superior contiene colores, la capa intermedia es responsable de cambiarlos y la capa inferior es responsable de percibir el entorno, que debe ser imitado . Sin embargo, la similitud de la estructura de los desarrollos naturales y humanos termina ahí. Los componentes específicos tienen una gran diferencia, la gestión del color se produce al cambiar la temperatura.
Actualmente, el proyecto está financiado por la Marina de los EE. UU., En el futuro, se le agregarán otros colores además del negro, pero esto aún no es una tarea obligatoria y urgente. Según Rogers, el sistema creado aún está muy lejos de su uso real: el trabajo exitoso del modelo se ha demostrado, pero aún se necesita mucho esfuerzo para crear sistemas reales que puedan usarlo.
El principio de funcionamiento del camuflaje innovador es el uso de un material flexible de tipo multicelda con una estructura multicapa, que es:
1. Sustrato base, que reacciona a la luz (capa n. ° 3), con una capa intermedia en forma de un material polimérico transparente.
2. Una capa reflectante hecha de plata, bajo la cual se colocan diodos de silicio especiales. Pueden calentarse cuando la electricidad pasa a través de ellos (capa No. 2) y calentar la capa sobre el No. XXNX.
3. La capa superior se rellena con una pintura especial sensible al calor, debido a las propiedades de esta pintura en el estado normal, esta capa tiene un color negro, pero cuando la temperatura aumenta, se vuelve transparente (capa No. XXUMX).
El mecanismo de cambio de color se basa en el uso del siguiente principio: tan pronto como la luz de una fuente externa entra en la base del sustrato (capa No. 3), el sustrato envía la señal adecuada para pasar una corriente eléctrica a través del conjunto de diodos de silicio de la capa No. 2. Esto conduce al calentamiento de los diodos, lo que a su vez conlleva un aumento regular de la temperatura de la capa No. 1. Tan pronto como se calienta hasta 45 grados centígrados, las celdas inicialmente negras de la capa # 1 se vuelven completamente transparentes.
Esto crea un efecto visual, en el que la capa superior supuestamente cambia de negro a arena ligera, aunque en realidad el recubrimiento se vuelve incoloro. Esto se debe al hecho de que la luz dirigida al camuflaje protector experimental pasa sin obstáculos a través de las celdas calentadas, después de lo cual se refleja desde el recubrimiento de la capa No.2 que contiene plata y actúa como un espejo.
A pesar del uso de varias capas flexibles y la complejidad de este esquema, su grosor total no excede los límites de las micras 200. La velocidad de la transformación de color de este desarrollo es muy alta, aunque tiene un retraso de tiempo que es fácilmente perceptible para el ojo humano. Una nueva tarea para un grupo de científicos que están trabajando en un proyecto para crear camuflaje optoelectrónico adaptativo será un aumento en el espectro de trabajo de los colores. Esto tendrá que proporcionar un alto nivel de camuflaje en todos los tipos de terreno. Además, incluso los propios investigadores admiten que será muy, muy difícil lograr un nivel similar al que los pulpos poseen en la naturaleza.
Fuentes de información:
http://www.vesti.ru/doc.html?id=1906295
http://www.3dnews.ru/900456/#53f4ede4b4182e9a598b4579
http://www.thg.ru/technews/20140820_230215.html
http://it.tut.by/412100?utm_campaign=news-feed&utm_medium=rss&utm_source=rss-it
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