Forskare vid Northumbria University har utvecklat en ny optisk avkänningsteknik som kan lysa upp områden av ett föremål eller material genom att skapa mikroskopiska rynkor och veck på dess yta.

Inspirerad av hur det yttre lagret av växter och djur kan ändra färg i naturen, forskare har kombinerat sin expertis inom fysik och kemi för att skapa den nya tekniken. Det kan ha en mängd olika praktiska tillämpningar, inklusive inom flexibla bärbara enheter, elektronik, och i 3D-utskrift. Forskningen utfördes av Dr Ben Bin Xu, Dr Yifan Li och Dr Valery Kozhevnikov, från Northumbria University, stöds av EPSRC och Royal Society Kan Tong Po International Fellowship 2019.

Det finns två specifika element i forskningen. Den första var skapandet av en tunn "film" eller material som när den stimuleras med en mekanisk eller elektronisk signal, resulterar i att mikroskopiska veck skapas på dess yta, vanligtvis för liten för att ses med blotta ögat. Det andra elementet var skapandet av en kemisk "färg" som appliceras på materialet. När vecken skapas i ytan, den resulterande förändringen i syrenivåerna i "färgen" leder till en kemisk reaktion. Detta skapar en självlysande effekt, vilket gör att materialets yta verkar "lysa upp" i området där vecket har inträffat.

Dr. Xu, en docent i maskinteknik som ledde projektet sa:"Rynkor och veck är vanligtvis oönskade i tekniska termer. På samma sätt, en syresläckande effekt är inte populär inom fluorescensvetenskap. Dock, genom mikroteknik, magi hände, och två oönskade fenomen förvandlades till en lyhörd och programmerbar "vik till glitter"-funktion."

När de utsätts för mekaniska stimuli, elastomera material som det som skapats av forskare vid Northumbria University kan genomgå ytförändringar, såsom rynkor och sprickor. Detta kan användas för att skapa omkopplingsbara optiska funktioner och strukturella färger med dynamiska självlysande mönster. Fenomenet med elastisk rynkning och vikning finns i stor omfattning och det har gjorts mycket forskning av akademiker för att förstå den matematiska och fysiska vetenskapen bakom dessa förändringar och för att utforska hur detta kan användas för innovativa tekniska lösningar.

Forskningsdokumentet som beskriver resultaten har publicerats i en vetenskaplig tidskrift Naturkommunikation och förhoppningen är att denna senaste forskning kommer att skapa nya möjligheter för att designa nästa generations flexibla/bärbara enheter.