Ein Oktopus huscht über den Meeresgrund, macht auf einem Stein Rast – und verschwindet. Zumindest wirkt es auf den ersten Blick so. Denn von einem Moment auf den nächsten nimmt sein Körper die Farben und Muster seiner Umgebung an. Ein genialer Effekt – und gleich mehrfach praktisch: Nicht nur schützt sich der Oktopus vor Fressfeinden, auch kann er sich so seiner Beute unerkannt nähern.
Inspiriert von dieser Fähigkeit, wollen Forschende der Stanford-Universität ein Material entwickeln, das zu Ähnlichem in der Lage ist. Eine wichtige Voraussetzung ist bereits erfüllt: Trifft das neu entwickelte Material auf Wasser, ändert es blitzschnell Farbe und Textur.
In zwei Schritten bearbeitete das Team das Material
Bei dem Material handelt es sich um eine Polymerfolie, die in Kontakt mit Wasser anschwillt. Im ersten Schritt bearbeiteten die Forschenden die Textur der Folie. Mithilfe eines Elektronenstrahls zeichneten sie vorab ein Muster auf die Folie und bestimmten so, welche Stellen bei Wasserkontakt anschwellen.
Als Nächstes befestigte das Team dünne Metallschichten auf beiden Seiten der Polymerfolie. Diese isolieren das Licht gewisser Wellenlängen. Der Abstand der Metallschichten zueinander bestimmt so die Farbe des Materials. Schwillt das Material an, leuchtet es je nach Dicke rot bis gelb.
Neben der Farbe ändert sich auch die optische Erscheinung der Struktur. Je nach Menge des Wassers streut die Folie Licht unterschiedlich. Dadurch scheint die Oberfläche unterschiedliche Texturen zu besitzen, von glänzend bis matt.
Farben und Formen soll in Zukunft eine KI bestimmen
Der Materialwissenschaftler und Studienautor Mark Brongersma sieht in der Erfindung Potenzial für zahlreiche Anwendungsgebiete: "Die Einführung von weichen Materialien, die sich ausdehnen, zusammenziehen und ihre Form verändern können, eröffnet völlig neue Möglichkeiten, das Aussehen von Objekten zu manipulieren."
Im nächsten Schritt möchte das Team eine künstliche Intelligenz integrieren, die Strukturen und Farben der Umgebung erkennt und die Eigenschaften der Folie entsprechend bearbeitet. Sodass das Material automatisch in Sekundenschnelle mit dem Hintergrund verschmilzt – beinahe wie ein Oktopus.
