محققین دانشگاه ویرجینیا، موفق به تولید نوعی الیاف نانویی شده‌اند که در شرایط مختلف، تغییر رنگ می‌دهد. این پروژه جالب و کاربردی که با همکاری ارتش آمریکا انجام گرفته، می‌تواند کاربردهای ویژه‌ای در زمینه استتار نیروهای نظامی داشته باشد. پارچه‌های هوشمند حاصل از این الیاف جادویی، در کنار کاربردهای نظامی، برای تشخیص عوامل بیماری‌زا (ویروس‌ها و پاتوژن‌ها) نیز قابل استفاده می‌باشد.

یک دستمال تمیزکننده را تصور کنید که قادر به تشخیص باکتری‌ها است و به محض شناسایی آن‌ها، به رنگ دیگری تغییر می‌یابد. به‌عنوان یک کاربرد ملموس‌تر، یک ماسک تنفسی «N95» را در نظر بگیرید که با تشخیص ویروس کرونا، تغییر رنگ یافته و به فرد هشدار می‌دهد. تمامی این‌ها، به لطف فناوری جدید کریستینا تانگ (Christina Tang) و همکارانش در دانشگاه ویرجینیا امکان‌پذیر خواهد بود.

تانگ و دانشجویانش، در حال بررسی و تعیین چگونگی تولید الیاف و کریستال‌های مایعی هستند که با افزایش دما یا افت آن، تغییر رنگ می‌دهند. پارچه‌های هوشمند متشکل از این الیاف، از مواد نرم، سبک و الاستیک ساخته شده و قابلیت کاربرد در تشخیص‌های پزشکی، کاربردهای نظامی مانند استتار و تولید حسگرهای مرتبط با دستگاه‌های پوشیدنی را خواهد داشت. این الیاف جادویی، از پلی وینیل پیرولیدون (Polyvinyl pyrrolidone) و یک فرمول کریستال مایع ساخته شده که با گرم شدن تدریجی، از نارنجی به آبی تغییر رنگ می‌دهد.

فعالیت‌های تحقیقاتی کریستینا تانگ، به مواد نانویی و به‌طور خاص، نانوذرات پلیمری که از پلاستیک‌هایی مانند نایلون یا پلی‌اتیلن ساخته شده‌اند، معطوف می‌باشد. وی در آزمایشگاهش، تولید انبوه نانوالیاف‌ها را ممکن نموده و به گفته خودش، دوست دارد که عملکردهای جدیدی به آن‌ها بیفزاید. تحقیقات جدید و دستاورد خارق‌العاده حاصل شده از آن نیز، در راستای توسعه همین عملکردهای جدید حاصل شده است.

کریستال‌های مایع که بین فازهای جامد و مایع قرار دارند، در تغییر فاز خود، شبیه به رنگ‌دهی بال پروانه‌ها، خاصیت نوری خاصی از خود نشان می‌دهند. این ویژگی منحصربه‌فرد کریستال‌های مایع، می‌تواند برای ساخت موفقیت‌آمیز الیاف‌های ترموکرومیک مورد استفاده قرار گیرد. به همین منظور، محققین از طریق ترکیب فرمولاسیون‌های کریستال مایع در نانوالیاف الکترواسپان، پارچه هوشمند و جادویی خود را توسعه داده‌اند. در این حالت، به جای حدس و گمان برای این‌که آیا هنوز هم می‌توانید از ماسک «N95» خودتان استفاده کنید یا این‌که باید آن را تعویض کنید و یا آیا هنوز هم دستمال‌های تنظیفتان قابل استفاده هستند یا به ویروس آلوده شده‌اند، کافی است که نگاهی به رنگ آن انداخته و به راحتی تصمیم لازم را بگیرید.

مرجع: «Nanowerk»