Een scala aan wezens, inclusief kameleons, octopussen en kikkers, kan van kleur veranderen als reactie op veranderingen in de omgeving. Enkele inzichten in de mechanismen hierachter bij de anatomische, cellulaire en moleculaire niveaus zijn verkregen. Echter, er is nog veel werk nodig om dit fenomeen voldoende te begrijpen en te vertalen naar bruikbare kunstmatige toepassingen.

Zoals gerapporteerd in het journaal Klein , onderzoekers van de afdeling Molecular Design and Engineering van Nagoya University ontwikkelden een materiaal dat kleurstoffen en kristallen bevat die de kleuren en patronen kunnen veranderen, afhankelijk van de achtergrondkleur die erin wordt gebruikt en de blootstelling aan zichtbaar of ultraviolet licht.

Het team werd geïnspireerd om dit materiaal te ontwikkelen door bevindingen verkregen in de huid van bepaalde kikkers, waarin verschillende lagen cellen met verschillende eigenschappen worden gecombineerd om opmerkelijke kleurveranderingen mogelijk te maken.

Elke component van dit nieuwe materiaal speelt een sleutelrol in de kleureigenschappen. Bijvoorbeeld, de kleurstoffen dragen hun inherente kleuren bij aan het uiterlijk van het materiaal, die kunnen worden aangepast door ze in verschillende mate te mengen. Deze kleurstoffen omvatten ook die welke van kleur veranderen bij blootstelling aan licht.

Er werden ook bolvormige kristallen in het systeem geïntroduceerd, die, in plaats van de kleur te beïnvloeden door hun inherente pigmentatie, beïnvloeden het door microscopisch kleine structuren die direct kunnen interfereren met licht. Eindelijk, een zwart pigment en verschillende achtergrondkleuren werden gebruikt om de kleuren van de andere componenten van het systeemdisplay te veranderen.

"We hebben gekeken naar de invloeden van de verschillende componenten in het systeem, zoals door de grootte van de kristallen te veranderen, de achtergrond veranderen van wit naar zwart, of het uitvoeren van blootstelling aan zichtbaar of ultraviolet licht, " zegt corresponderende auteur Yukikazu Takeoka. "We ontdekten dat deze veranderingen resulteerden in verschillende kleuren die over het materiaal werden weergegeven, die lijkt op de manier waarop sommige organismen van kleur kunnen veranderen als reactie op verschillende factoren in hun omgeving."

"Dit is een spannende fase in dit vakgebied, omdat we steeds beter in staat zijn om de kleurveranderende mechanismen die sommige dieren gebruiken aan te passen aan kunstmatige apparaten, " studie eerste auteur Miki Sakai voegt toe. "Als deze kunstmatige kleurveranderende materialen de levendige vertoningen kunnen evenaren of overtreffen die sommige dieren zoals octopussen en kikkers maken, het zou opwindende toepassingen kunnen hebben bij de ontwikkeling van nieuwe displaytechnologieën."