جلد ذكي مستوحى يغير شكله ومظهره عند الطلب

قام فريق من الباحثين في جامعة ولاية بنسلفانيا، بتطوير نوع جديد من الجلد الاصطناعي الذكي القابل للبرمجة، والذي يتمتع بإمكانية التحكم في مظهره وملمسه.

باحثون يطورون جلداً اصطناعياً يخفي المعلومات ويكشفها بالحرارة والشد

وبحسب ما ذكرته تقارير علمية، فإن هذا الجلد مصنوع من الهيدروجيل، أو ما يعرف بالهلام المائي، وهي مادة لينة غنية بالماء، تتميز بمرونتها العالية وقابليتها للاستجابة للمؤثرات الخارجية بطرق متعددة.

وقد استلهم العلماء هذا الاختراع من واحدة من أكثر الظواهر إثارة في عالم الأحياء، وهي قدرة جلد الأخطبوط على تغيير شكله وملمسه ولونه بسرعة مذهلة.

وأفادت التقارير بأن الابتكار الجديد يعتمد على تقنية طباعة متقدمة، والتي تسمح بدمج تعليمات رقمية مباشرة داخل بنية الجلد الاصطناعي أثناء عملية التصنيع.

وهذه التعليمات تمكن المادة من تخزين صور أو بيانات تبقى مخفية تماماً في حالتها الطبيعية، ولا تظهر إلا عند تفعيلها عبر محفزات محددة، مثل الحرارة، أو السوائل، أو الشد الميكانيكي.

ولإثبات فعالية هذه التقنية، نجح الباحثون في ترميز صورة لوحة الموناليزا داخل الجلد الذكي، بحيث تبدو غير مرئية للعين المجردة في البداية، ثم تظهر تدريجياً عند تغيير حالة المادة، أو تحويلها من شكل ثنائي الأبعاد إلى هيئة ثلاثية الأبعاد.

ونوهت التقارير إلى أن هذا التطور يأتي في وقت تستخدم فيه المواد الاصطناعية على نطاق واسع في مجالات الهندسة والعلوم والصناعة، لكنها غالباً ما تصمم لأداء وظائف محدودة بخصائص ثابتة لا تتغير.

وقد سعى العلماء إلى كسر هذا القيد من خلال تطوير مادة متعددة الوظائف، قادرة على التكيف مع ظروف مختلفة والاستجابة بطرق متنوعة، على غرار الكائنات الحية.

ويتميز الجلد الاصطناعي الذكي بإمكانية التحكم في مظهره الخارجي، وملمس سطحه، وسلوكه الميكانيكي، بل وحتى شكله النهائي.

فعند تعريضه للحرارة أو المذيبات أو الإجهاد الفيزيائي، يمكن للمادة أن تتمدد أو تنكمش أو تغير بنيتها، ما يفتح آفاقاً واسعة لاستخدامها بطرق مختلفة، مثل التمويه التكيفي، وإخفاء المعلومات الحساسة، وتطوير روبوتات مرنة تحاكي الكائنات الحية في حركتها واستجابتها للبيئة.