The chameleon’s ability to change colour and blend into the background is famous. Now engineers have created artificial ‘skin’ that could one day be used to make soldiers’ uniforms and give them the same ability as the colourful reptile. The incredibly thin camouflage material can be made to change colour on demand, by  bending it. Engineers have created artificial ‘skin’ that could one day be used to make soldiers’ uniforms, giving them the  ability to blend into their surroundings like a chameleon . Researchers say the new material offers intriguing possibilities for an entirely new class of display technologies, colour-shifting camouflage, and sensors that could detect otherwise imperceptible defects in buildings, bridges and aircraft. ‘This is the first time anybody has made a flexible chameleon-like skin that can change colour simply by flexing it,’ said Professor Connie Chang-Hasnain, a member of the University of California Berkeley team that developed the material. They made the material by etching features smaller than a wavelength of light onto a silicon film one thousand times thinner than a human hair. The markings enabled them to select the range of colours the material would reflect, depending on how it was flexed and bent. Engineers made the material (illustrated) by etching features smaller than a wavelength of light onto a silicon film one thousand times thinner than a human hair . The incredibly thin camouflage material can be made to change colour on demand like a chameleon (stock image), by applying a minimal amount of force . Chameleons appear to be capable of rearranging crystals inside specialised skin cells to switch hues in order to attract a potential mate or scare off a rival. The process involves the active tuning of a lattice of microscopic crystals in skin cells called iridophores. Not only do the crystals allow the lizard to shift rapidly from efficient camouflage and spectacular mating displays, but they also protect it from overheating. It was previously thought that coloured pigments were gathered and dispersed inside different cells. The colours we see in paints and fabrics, for example, occur when white broad spectrum light strikes their surfaces. The unique chemical composition of each surface then absorbs various bands, or wavelengths of light. Bands that aren’t absorbed are reflected back, with shorter wavelengths giving objects a blue hue and longer wavelengths appearing redder, with a rainbow of possible combinations in between. While autumn leaves change colour because of a shift in their chemical make-up, the researchers say they can transform the shade of their material by controlling the surface features on the tiniest of scales so they interact and reflect particular wavelengths of light. Professor Chang-Hasnain said that such ‘structural colour’ is much less common in nature, but is used by some butterflies and beetles to create a an iridescent display. To make the material, the Berkeley team etched rows of ridges onto a thin layer of silicon, which was set into a layer of silicone for flexibility. Rather than spreading the light into a complete rainbow, the ridges reflect a specific wavelength of light. Other applications for the new material include new types of advertising boards, active camouflage coatings for cars and sensors that could chnage colour to indicate structural fatigue in bridges, for example. A stock image of Crescent City Connection Bridge in New Orleans is shown . By ‘tuning’ the spaces between the ridges, Professor Chang-Hasnain said it is possible to select the specific colour to be reflected. They realised it would be possible to subtly shift the spaces between the ridges, and therefore the colour, by flexing or bending the material. As the silicone is bent or flexed, the gaps between the ridges respond . Professor Chang-Hasnain said: ‘If you have a surface with very precise structures, spaced so they can interact with a specific wavelength of light, you can change its properties and how it interacts with light by changing its dimensions.’ The study, published in the journal Optica, says the material is easy to manufacture with the desired surface properties and is able to reflect very pure colours, reflecting up to 83 per cent of the incoming light. So far the experts have created a piece of material that’s one square centimetre, so more time and research is needed before clothes can be created, for example. Professor Chang-Hasnain said: ‘The next step is to make this larger-scale and there are facilities already that could do so. ‘At that point, we hope to be able to find applications in entertainment, security, and monitoring.’ She said the chameleon material to make a new type of billboard as well as create an active camouflage on the exterior of vehicles that would change colour to better match the surrounding environment. It could also be used to make sensors that would change colour to indicate that structural fatigue was stressing critical components on bridges, buildings, or the wings of airplanes. ‘This is the first time anyone has achieved such a broad range of colour on a one-layer, thin and flexible surface. I think it’s extremely cool,’ she said.
Engineers from the University of California Berkeley made the thin material .
It can be made to change colour on demand, by applying force .
This is possible because of tiny etchings on incredibly thin silicon .
It could one day be used for a new type of display boards, colour-shifting camouflage and sensors to show defects in buildings and bridges .
היכולת של הזיקית לשנות צבע ולהתמזג ברקע מפורסמת. כעת יצרו מהנדסים 'עור' מלאכותי שיוכל יום אחד לשמש לייצור מדי חיילים ולהעניק להם את אותה יכולת כמו הזוחל הצבעוני. ניתן לגרום לחומר ההסוואה הדק להפליא לשנות צבע לפי דרישה, על ידי כיפופו. מהנדסים יצרו 'עור' מלאכותי שיום אחד יוכל לשמש לייצור מדי חיילים, מה שייתן להם את היכולת להשתלב בסביבתם כמו זיקית. חוקרים אומרים שהחומר החדש מציע אפשרויות מסקרנות לסוג חדש לגמרי של טכנולוגיות תצוגה, הסוואה מחליפות צבע וחיישנים שיכולים לזהות פגמים בלתי מורגשים אחרת בבניינים, גשרים וכלי טיס. "זו הפעם הראשונה שמישהו מייצר עור גמיש דמוי זיקית שיכול לשנות את צבעו פשוט על ידי הגמשתו", אמרה פרופסור קוני צ'אנג-הסניין, חברה בצוות ברקלי של אוניברסיטת קליפורניה שפיתחה את החומר. הם יצרו את החומר על ידי תחריט תכונות קטנות מאורך גל של אור על גבי סרט סיליקון דק פי אלף משערת אדם. הסימונים אפשרו להם לבחור את טווח הצבעים שהחומר ישקף, בהתאם לאופן כפוף וכפוף. מהנדסים יצרו את החומר (המצויר) על ידי תחריט תכונות קטנות מאורך גל של אור על גבי סרט סיליקון דק פי אלף משערת אדם. ניתן לגרום לחומר ההסוואה הדק להפליא לשנות צבע לפי דרישה כמו זיקית (תמונה במלאי), על ידי הפעלת כמות מינימלית של כוח. נראה כי זיקיות מסוגלות לארגן מחדש גבישים בתוך תאי עור מיוחדים כדי להחליף גוונים על מנת למשוך בן זוג פוטנציאלי או להפחיד יריב. התהליך כולל כוונון פעיל של סריג של גבישים מיקרוסקופיים בתאי עור הנקראים אירידופורים. לא רק שהגבישים מאפשרים ללטאה לעבור במהירות מהסוואה יעילה ותצוגות הזדווגות מרהיבות, אלא שהם גם מגנים עליה מפני התחממות יתר. בעבר חשבו שפיגמנטים צבעוניים נאספו והתפזרו בתוך תאים שונים. הצבעים שאנו רואים בצבעים ובבדים, למשל, מתרחשים כאשר אור לבן בעל ספקטרום רחב פוגע במשטחים שלהם. ההרכב הכימי הייחודי של כל משטח סופג אז פסים שונים, או אורכי גל של אור. פסים שאינם נספגים מוחזרים לאחור, כאשר אורכי גל קצרים יותר נותנים לאובייקטים גוון כחול ואורכי גל ארוכים יותר נראים אדומים יותר, עם קשת של שילובים אפשריים ביניהם. בעוד שעלי הסתיו משנים את צבעם בגלל שינוי בהרכב הכימי שלהם, החוקרים אומרים שהם יכולים לשנות את הגוון של החומר שלהם על ידי שליטה בתכונות פני השטח על הקשקשים הקטנים ביותר, כך שהם מקיימים אינטראקציה ומשקפים אורכי גל מסוימים של אור. פרופסור צ'אנג-הסניין אמר ש"צבע מבני" כזה הוא הרבה פחות נפוץ בטבע, אבל משמש על ידי כמה פרפרים וחיפושיות כדי ליצור תצוגה ססגונית. כדי לייצר את החומר, צוות ברקלי חרט שורות של רכסים על שכבה דקה של סיליקון, שהוגדרה לשכבת סיליקון לצורך גמישות. במקום להפיץ את האור לתוך קשת שלמה, הרכסים משקפים אורך גל מסוים של אור. יישומים נוספים לחומר החדש כוללים סוגים חדשים של לוחות פרסום, ציפוי הסוואה אקטיבי למכוניות וחיישנים שיכולים לשנות צבע כדי להצביע על עייפות מבנית בגשרים, למשל. מוצגת תמונת מאגר של Crescent City Connection Bridge בניו אורלינס. על ידי 'כוונון' המרווחים בין הרכסים, פרופסור צ'אנג-הסניין אמר שאפשר לבחור את הצבע הספציפי שישתקף. הם הבינו שניתן יהיה לשנות בעדינות את המרווחים בין הרכסים, ולכן את הצבע, על ידי כיפוף או כיפוף החומר. כשהסיליקון מכופף או מכופף, הרווחים בין הרכסים מגיבים. פרופסור צ'אנג-הסניין אמר: 'אם יש לך משטח עם מבנים מאוד מדויקים, המרווחים כך שהם יכולים לקיים אינטראקציה עם אורך גל מסוים של אור, אתה יכול לשנות את תכונותיו ואת אופן האינטראקציה שלו עם האור על ידי שינוי ממדיו.' בכתב העת Optica, אומר שהחומר קל לייצור עם תכונות פני השטח הרצויות והוא מסוגל לשקף צבעים טהורים מאוד, המשקפים עד 83 אחוז מהאור הנכנס. עד כה המומחים יצרו פיסת חומר בגודל של סנטימטר מרובע אחד, כך שדרושים יותר זמן ומחקר לפני שניתן ליצור בגדים, למשל. פרופסור צ'אנג-הסניין אמר: "השלב הבא הוא להפוך את זה לגדול יותר, ויש כבר מתקנים שיכולים לעשות זאת. "בשלב זה, אנו מקווים שנוכל למצוא יישומים בתחום הבידור, האבטחה והניטור." היא אמרה כי החומר הזיקית ייצור סוג חדש של לוח מודעות וכן יצירת הסוואה אקטיבית בחלק החיצוני של כלי רכב שישנה צבע. כדי להתאים טוב יותר את הסביבה הסובבת. זה יכול לשמש גם לייצור חיישנים שישנו צבע כדי לציין כי עייפות מבנית מלחיץ רכיבים קריטיים על גשרים, בניינים או כנפיים של מטוסים. "זו הפעם הראשונה שמישהו משיג מגוון כה רחב של צבעים על משטח חד-שכבתי, דק וגמיש. אני חושבת שזה מאוד מגניב, "אמרה.
מהנדסים מאוניברסיטת ברקלי בקליפורניה יצרו את החומר הדק.
ניתן לשנות צבע לפי דרישה, על ידי הפעלת כוח .
זה אפשרי בגלל תחריטים זעירים על סיליקון דק להפליא.
יום אחד זה יכול לשמש לסוג חדש של לוחות תצוגה, הסוואה מחליפות צבע וחיישנים כדי להראות פגמים בבניינים ובגשרים.