Pojawianie się różnych barw umożliwia nałożona na folię elastyczna warstewka krzemowa tysiące razy cieńsza od ludzkiego włosa. Taki materiał będzie miał wiele zastosowań, przewidują badacze z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley – w wojsku do kamuflażu i stapiania się z otoczeniem, w reklamie wizualnej, w technice np. w czujnikach do wykrywania zbyt wielkich napięć w konstrukcjach lotniczych i kluczowych elementach mostów czy budynków. Taki materiał może też trafić do elastycznych wyświetlaczy.

– Po raz pierwszy ktoś stworzył elastyczny materiał, który potrafi zmieniać kolor po prostu przez zginanie – powiedział prof. Connie J. Chang-Hasnain, członek zespołu z Berkeley i współautor artykułu opublikowanego na łamach magazynu „Optica".

Kolory przedmiotów, jakie widzimy wokół nas, zawdzięczamy własnościom materiałów, z których powstały. Kiedy białe światło – składające się z fal różnej długości – pada na powierzchnię, jej skład chemiczny i struktura powodują, że fale o określonej długości są pochłaniane, a inne są odbijane. Jeżeli te odbite są krótsze, nadają obiektom niebieski odcień, jeśli dłuższe – przedmioty są bardziej czerwone. Pomiędzy nimi jest wiele wariantów – wszystkie barwy tęczy.

Pomysł na zmieniający kolor materiał naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego oparli nie na innym składzie chemicznym, ale na manipulowaniu właściwościami powierzchni odbijającej i pochłaniającej światło.

„Skóra" opracowana przez badaczy z Berkeley potrafi zmieniać barwy dzięki temu, że w cieniutkiej warstewce krzemu pokrywającej elastyczną folię wytrawione zostały mikroskopijne nacięcia równoległe względem siebie. Nacięcia powodują, że odbijane są fale światła konkretnej długości. Długość fali odbitej, a więc i kolor, zależy od odległości między nacięciami, która zmienia się pod wpływem wyginania folii.

Skonstruowanie takiej „skóry kameleona" było możliwe dzięki wytworzeniu bardzo cienkiej i elastycznej warstwy krzemu. Ma grubość ok. 120 nanometrów (czyli milionowych części milimetra).

Badaczom z Uniwersytetu Berkeley udało się już uzyskać kolory od zielonego przez żółty do pomarańczowego i czerwonego. Naukowcy pracują nad powiększeniem dostępnej palety barw.

Na razie udało się zademonstrować jedynie niewielki kawałek folii, która potrafi zmieniać kolory.

– Naszym następnym krokiem będzie opanowanie metody pokrywania większych powierzchni folii warstewką krzemu z mikronacięciami – powiedział prof. Chang-Hasnain. – Mamy nadzieję, że wtedy będziemy w stanie znaleźć wiele różnych zastosowań dla naszego wynalazku.