חוקרים מאוניברסיטת בריסטול באנגליה יצרו מבנה מלאכותי גמיש, המשנה את צבעו כהרף עין ומחקה בכך את יכולת ההסואה המופלאה של דג הזברה או של דג הדיונון.
כרומטופורים הם תאים המכילים פיגמנטים, האחראים על יכולת שינוי הצבע של בעלי חיים. אפשר למצוא כרומפורים בדו-חיים, בדגים ובזוחלים. בטבע, שינויי צבע אלו הם חלק מתהליך חיזור, הסוואה או תקשורת. והם מעוררים על ידי שינויים בתנאי הסביבה, על ידי מצב עקה, או על ידי "מצב רוח".
במחקר נוצרו שני סוגים של כרומפורים מלאכותיים: הראשון בהשראת הדיונון והשני בהשראת דג הזברה.
בדיונון, במרכזו של תא הכרומופורם מצוי שק המכיל גרנולות של פיגמנט. השק מוקף בשרירים. התכווצות השרירים גורמת לשק להתרחב, דבר הגורם לאפקט אופטי של שינוי הצבע. חיקוי מנגנון התכווצות השרירים והרפייתם נעשה על ידי שימוש באלסטומר מבודד, מחובר למעגל חשמלי, המתרחב במתן מתח.
לעומת זאת, התא אצל דג הזברה מכיל מאגר עם פיגמנט שחור. במצב אקטיבציה, מתפשט הצבע לכיוון שטח הפנים (לכיוון העור של הדג), וכך נראות הנקודות השחורות על פני הדג גדולות יותר. כך נוצר אפקט שינוי הצבע. הגורם לצבע הוא הורמונאלי.
לצפייה בסרט המתאר את המנגנון לחצו כאן
החיקוי לתאים של דג הזברה נעשה באמצעות שימוש בזכוכיות מקרוסקופ, שביניהן שכבת סיליקון. שתי משאבות מאלסטומר מבודד, אחת לצד כל זכוכית, חוברו למרכז המערכת עם צינור סיליקון. משאבה אחת הזרימה דיו שחור והשנייה הזרימה נוזל חלבי ליצירת אפקט שינוי הצבע. המבנה שנוצר הוא מבנה גמיש יחסית, עם יכולת שינוי צבע מהירה מאוד. במקביל לדגם המחקה את מנגנון שינוי הצבע בדג הזברה נבנה גם דגם המבוסס על שינוי מתח, בדומה למנגנון שינוי הצבע בדיונון.
מחקרם זה של ד"ר ג'ונתן רוסיטר (Dr. Jonathan Rossiter) מהמחלקה להנדסת המתימטיקה ושל ד"ר אנדרו קון (Andrew Conn), מרצה במחלקה להנדסה מכנית באוניברסיטת בריסטול, פורסם החודש בכתב העת Bioinspiration and Biomimetics. שני המנגנונים השונים המתוארים במחקר מאפשרים ליצור "ביגוד חכם" ויכולות הסואה מרשימות, כמו אלה הקיימות בטבע.
למאמר המקור
כרומטופורים הם תאים המכילים פיגמנטים, האחראים על יכולת שינוי הצבע של בעלי חיים. אפשר למצוא כרומפורים בדו-חיים, בדגים ובזוחלים. בטבע, שינויי צבע אלו הם חלק מתהליך חיזור, הסוואה או תקשורת. והם מעוררים על ידי שינויים בתנאי הסביבה, על ידי מצב עקה, או על ידי "מצב רוח".
במחקר נוצרו שני סוגים של כרומפורים מלאכותיים: הראשון בהשראת הדיונון והשני בהשראת דג הזברה.
בדיונון, במרכזו של תא הכרומופורם מצוי שק המכיל גרנולות של פיגמנט. השק מוקף בשרירים. התכווצות השרירים גורמת לשק להתרחב, דבר הגורם לאפקט אופטי של שינוי הצבע. חיקוי מנגנון התכווצות השרירים והרפייתם נעשה על ידי שימוש באלסטומר מבודד, מחובר למעגל חשמלי, המתרחב במתן מתח.
לעומת זאת, התא אצל דג הזברה מכיל מאגר עם פיגמנט שחור. במצב אקטיבציה, מתפשט הצבע לכיוון שטח הפנים (לכיוון העור של הדג), וכך נראות הנקודות השחורות על פני הדג גדולות יותר. כך נוצר אפקט שינוי הצבע. הגורם לצבע הוא הורמונאלי.
לצפייה בסרט המתאר את המנגנון לחצו כאן
החיקוי לתאים של דג הזברה נעשה באמצעות שימוש בזכוכיות מקרוסקופ, שביניהן שכבת סיליקון. שתי משאבות מאלסטומר מבודד, אחת לצד כל זכוכית, חוברו למרכז המערכת עם צינור סיליקון. משאבה אחת הזרימה דיו שחור והשנייה הזרימה נוזל חלבי ליצירת אפקט שינוי הצבע. המבנה שנוצר הוא מבנה גמיש יחסית, עם יכולת שינוי צבע מהירה מאוד. במקביל לדגם המחקה את מנגנון שינוי הצבע בדג הזברה נבנה גם דגם המבוסס על שינוי מתח, בדומה למנגנון שינוי הצבע בדיונון.
מחקרם זה של ד"ר ג'ונתן רוסיטר (Dr. Jonathan Rossiter) מהמחלקה להנדסת המתימטיקה ושל ד"ר אנדרו קון (Andrew Conn), מרצה במחלקה להנדסה מכנית באוניברסיטת בריסטול, פורסם החודש בכתב העת Bioinspiration and Biomimetics. שני המנגנונים השונים המתוארים במחקר מאפשרים ליצור "ביגוד חכם" ויכולות הסואה מרשימות, כמו אלה הקיימות בטבע.
למאמר המקור
