I ricercatori della Northumbria University hanno sviluppato una nuova tecnologia di rilevamento ottico che può illuminare aree di un oggetto o materiale creando rughe e pieghe microscopiche all'interno della sua superficie.

Ispirato dal modo in cui lo strato esterno di piante e animali può cambiare colore in natura, i ricercatori hanno unito le loro competenze in fisica e chimica per creare la nuova tecnologia. Potrebbe avere una varietà di applicazioni pratiche, anche all'interno di dispositivi indossabili flessibili, elettronica, e nella stampa 3D. La ricerca è stata condotta dal Dr. Ben Bin Xu, Dott. Yifan Li e Dott. Valery Kozhevnikov, dell'Università della Northumbria, supportato da EPSRC e dalla Royal Society Kan Tong Po International Fellowship 2019.

Ci sono due elementi specifici per la ricerca. La prima è stata la creazione di un sottile 'film' o materiale che, quando stimolato con un segnale meccanico o elettronico, provoca la creazione di pieghe microscopiche sulla sua superficie, di solito troppo piccolo per essere visto ad occhio nudo. Il secondo elemento è stata la creazione di una "vernice" chimica che viene applicata al materiale. Quando si creano le pieghe in superficie, il conseguente cambiamento dei livelli di ossigeno all'interno della "vernice" porta a una reazione chimica. Questo crea un effetto luminescente, facendo apparire la superficie del materiale "illuminata" nella zona in cui si è verificata la piega.

Dottor Xu, un professore associato di Ingegneria Meccanica che ha guidato il progetto ha dichiarato:"Rughe e pieghe sono solitamente indesiderate in termini ingegneristici. Allo stesso modo, un effetto di spegnimento dell'ossigeno non è popolare nella scienza della fluorescenza. Però, attraverso la microingegneria, la magia è avvenuta, e due fenomeni indesiderati sono stati trasformati in una funzione "fold to glitter" reattiva e programmabile."

Quando sottoposto a stimoli meccanici, i materiali elastomerici come quello creato dai ricercatori della Northumbria University possono subire modifiche superficiali, come rughe e crepe. Questo può essere utilizzato per creare caratteristiche ottiche commutabili e colori strutturali con motivi luminescenti dinamici. Il fenomeno delle pieghe e delle pieghe elastiche esiste ampiamente in natura e sono state condotte molte ricerche da parte di accademici per comprendere la scienza matematica e fisica alla base di questi cambiamenti e per esplorare come questo potrebbe essere utilizzato per soluzioni ingegneristiche innovative.

Il documento di ricerca che espone i risultati è stato pubblicato su una rivista scientifica Comunicazioni sulla natura e si spera che quest'ultima ricerca crei nuove opportunità per progettare la prossima generazione di dispositivi flessibili/indossabili.