Nello straordinario armonico mondo della natura esistono creature che sanno come nascondersi meglio di tutti, grazie a un trucco davvero sbalorditivo: il mimetismo. Tra i tanti animali di godono di questo “super potere”, ne esistono alcuni in particolare che hanno ispirato un nuovo progetto che già suona come rivoluzionario nel campo dei materiali: parliamo dei cefalopodi, quelle creature misteriose con tentacoli che sembrano uscite direttamente da un film di fantascienza. La loro pelle è in grado di cambiare colore in modo sorprendente, adattandosi alle condizioni di luce circostanti. Immaginate di poter cambiare colore come un camaleonte, di fondervi perfettamente con l’ambiente circostante. I cefalopodi lo fanno in modo naturale grazie alla loro incredibile pelle. All’interno di essa si nascondono gruppi di pigmenti pronti a reagire ai cambiamenti di luce, modificando la morfologia dell’animale stesso. Ma come funziona questo fenomeno? In realtà, tutto si basa su un meccanismo muscolare, grazie al quale le particelle di pigmento si piegano e si dispiegano grazie a muscoli davvero speciali.
Il team di ricerca guidato dal dottor Jinyao Tang e l’inchiostro ispirato alle piovre
Il dottor Jinyao Tang, del Dipartimento di Chimica dell’Università di Hong Kong, insieme a un team di scienziati dell’Università di Scienza e Tecnologia di Hong Kong e dell’Università di Xiamen, ha deciso di replicare lo strabiliante processo di mimetismo nella scienza. E così, ha sviluppato, insieme ai suoi colleghi un nuovo sistema colloidale intelligente che permette di controllare la separazione delle fasi grazie alla luce. Come? Mescolando microsfere di diversi colori, sono riusciti a ottenere un effetto fotocromatico davvero spettacolare su scala macroscopica. I risultati di questa ricerca innovativa sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivista accademica Nature. Questo nuovo sciame colloidale fotocromatico è qualcosa di davvero speciale. A differenza dei materiali che cambiano colore, si basa sulla riorganizzazione dei pigmenti esistenti, rendendolo più affidabile e programmabile. Le applicazioni di questa scoperta sono incredibili. Il team del dottor Tang ha anche lavorato sui microswimmer alimentati dalla luce, delle particelle attive che possono muoversi in modo controllato grazie alla luce. Questo apre le porte a un mondo di possibilità per l’applicazione biomedica e la creazione di nuovi materiali funzionali. La luce non solo induce il movimento di queste particelle, ma modifica anche l’interazione tra di loro, aprendo la strada a reazioni fotocatalitiche e altre interazioni a lungo raggio. Lo scopo di realizzare la segregazione di fase delle particelle è quello di controllare l’aggregazione e la dispersione delle particelle nel liquido sia a livello micro che macro. In effetti, questo ha permesso di ottenere un nuovo inchiostro fotoresponsivo mescolando microsfere con diversa fotosensibilità, che potrebbe essere applicato alla carta elettronica. Il principio è simile a quello degli ammassi di pigmenti presenti nella pelle dei cefalopodi, che possono percepire le condizioni di luce dell’ambiente e modificare l’aspetto delle cellule pigmentarie circostanti attraverso le azioni corrispondenti. L’idea è di mescolare le microsfere insieme in quantità uguali e progettarle in modo che i diversi colori salgano in superficie o scendano sul fondo in risposta alla lunghezza d’onda e all’intensità della luce incidente.
Vengono così creati vari colori che producono motivi ed anche disegni. L’inchiostro realizzato conterrebbe queste biosfere “intelligenti” con tinta ciano, magenta e giallo.
Verso nuovi orizzonti di innovazione
La possibilità di creare materiali intelligenti, controllati dalla luce e in grado di adattarsi all’ambiente, apre nuovi orizzonti di innovazione. I cefalopodi ci hanno insegnato l’arte del mimetismo, e adesso la scienza sta imitando loro. Grazie alla ricerca di professionisti come il dottor Jinyao Tang e del suo team, siamo sempre più vicini a creare materiali intelligenti e funzionali, capaci di adattarsi all’ambiente circostante.
