Piele artificială inspirată de caracatiță: materialul care își schimbă culoarea și textura la comandă

Sună ca un truc de recuzită dintr-un film SF: o suprafață aparent banală devine, în câteva secunde, fie lucioasă sau mată, fie netedă sau încrețită, iar pe deasupra își poate schimba și culoarea. Doar că aici nu vorbim despre vopsea, ecrane sau LED-uri, ci despre un material „inteligent” care își reconfigurează structura. Cercetătorii au pornit de la un model pe care natura îl perfecționează de milioane de ani: caracatița, campioana camuflajului.

Într-un studiu publicat în revista Nature, o echipă de la Stanford descrie o „piele fotonică” flexibilă care poate regla independent două proprietăți care, până acum, se încurcau una pe alta: culoarea și textura. Practic, materialul poate fi programat să-și schimbe aspectul când este activat, iar transformarea are loc rapid și repetabil.

De ce caracatița a devenit manualul de inspirație pentru camuflaj

Când te gândești la animale care își schimbă culoarea, îți vine ușor în minte cameleonul. Diferența este că, în mare, caracatițele și rudele lor (de tip sepie) nu se limitează la „nuanță”, ci pot modifica și reliefurile pielii: trec de la o suprafață netedă la una cu protuberanțe, cute sau zone care imită textura stâncilor, nisipului ori algelor. Această combinație – culoare + microrelief – face camuflajul mult mai credibil, pentru că ochiul nu interpretează doar cromatica, ci și modul în care lumina cade și se împrăștie pe suprafață.

Pentru inginerie, asta a fost o problemă încăpățânată. Există materiale care își pot schimba culoarea prin structuri foarte fine ce „joacă” cu lumina, dar când începi să schimbi și textura – adică să creezi cute, riduri, valuri – modifici automat felul în care lumina se reflectă. Pe scurt, intervenția asupra texturii îți dă peste cap culoarea și invers. Tocmai de aceea, ideea Stanford a fost să construiască un sistem în care cele două mecanisme pot fi ajustate separat, ca două „butoane” independente.

Cum a apărut în public sora criminalului lui Mario Berinde: oamenii au reacţionat imediat

Horoscop 4 februarie 2026. Zodia care poate fi dezamăgită în iubire dacă ia decizii pripite

Mai este și un motiv cultural: caracatița a devenit simbolul „adaptării” în natură, pentru că schimbarea ei este rapidă, contextuală și convingătoare. Pentru cercetători, tocmai această capacitate de a ajusta în timp real atât nuanța, cât și suprafața a fost ținta: nu un material care doar „se colorează”, ci unul care își poate rescrie complet aspectul.

Cum funcționează „pielea fotonică”: apă, polimer umflabil și două oglinzi subțiri

Materialul demonstrat de echipă pornește de la un polimer care se umflă atunci când intră în contact cu apa. Umflarea nu este doar un detaliu chimic simpatic, ci motorul care pune în mișcare transformarea. Cercetătorii au folosit iradierea cu electroni pentru a „programa” zonele materialului: unele regiuni sunt făcute să se dilate mai mult, altele rămân mai stabile. Rezultatul este că, atunci când polimerul absoarbe apă, suprafața se poate ridica în modele controlate – de la microcute la reliefuri mai pronunțate – cu o finețe foarte mare.

Pentru partea de culoare, echipa a introdus un element elegant: polimerul este prins între două straturi foarte subțiri de metal, care funcționează ca niște „oglinzi”. Lumina ricoșează între ele înainte să iasă, iar în funcție de distanța dintre straturi (care se schimbă subtil când polimerul se umflă), anumite lungimi de undă sunt favorizate. Așa apare culoarea: nu din pigment, ci din structură, prin interferență optică.

Cheia demonstrației este că textura și culoarea nu sunt forțate să se schimbe la pachet. În mod normal, când încrețești o suprafață, schimbi automat și felul în care reflectă lumina, deci schimbi și culoarea percepută. În acest sistem, arhitectura materialului este gândită astfel încât poți regla separat cele două efecte, iar la nevoie le poți activa simultan, dar controlat.

În completare, cercetătorii au integrat și trasee încărcate electric, astfel încât textura să poată fi influențată prin stimulare electrică, nu doar prin contactul cu apa. În experimente, transformările au fost rapide, iar materialul a rezistat la multe cicluri de activare fără să-și piardă funcția, ceea ce este important pentru orice aplicație reală, unde „o singură demonstrație” nu ajută pe nimeni.

Unde ajunge tehnologia și ce trebuie să se mai întâmple până la produse reale

Dacă te uiți la aplicații, primul impuls este camuflajul: echipamente care se adaptează vizual la mediu. Dar potențialul e mai larg. Un astfel de material ar putea fi folosit în robotică moale, acolo unde suprafețele trebuie să fie flexibile și să comunice vizual sau tactil cu mediul. Ar putea apărea în design, în artă, în interfețe fizice care „îți arată” prin textură când un sistem e activ sau când o suprafață a fost atinsă. În teorie, poate contribui și la idei de arhitectură adaptivă, unde fațadele își schimbă modul de reflexie al luminii sau aspectul în funcție de condiții.

Totuși, între un demo spectaculos și un produs există o listă de obstacole. În forma prezentată public, sistemul se bazează pe reacția la apă, ceea ce ridică întrebări despre integrare în haine, carcase, suprafețe exterioare sau dispozitive care trebuie să funcționeze în condiții variate. Mai este și chestiunea scalării: e una să demonstrezi modele fine pe o probă de laborator și alta să obții suprafețe mari, ieftine și robuste. Iar controlul extrem de precis al nuanțelor, uniformității și durabilității în timp rămâne un pas crucial.

Chiar și așa, mesajul e clar: biomimetica începe să livreze materiale care schimbă lumea fără electronică clasică la vedere. Nu vorbești despre pixeli, ecrane sau lumini, ci despre fizică, chimie și structuri subțiri care pot reconfigura felul în care arată o suprafață. Iar când te gândești că totul a pornit de la o caracatiță care, într-o fracțiune de secundă, „devine” stâncă, nisip sau coral, devine mai ușor să-ți imaginezi un viitor în care materialele din jurul tău sunt la fel de dinamice ca natura: programabile, flexibile și surprinzător de rapide.