Kameleonter kan ändra sina färger för att kamouflera sig själva, kommunicera och reglera deras temperatur. Forskare har försökt replikera dessa färgförändrande egenskaper för smygteknologier, åtgärder mot förfalskning och elektroniska displayer, men materialen har begränsningar. Nu, forskare har utvecklat en flexibel film som ändrar färg som svar på stretching, tryck eller fuktighet. De rapporterar sina resultat i ACS tillämpade material och gränssnitt .

Genom att spänna eller slappna av i huden, kameleonter kan förändra hur ljus reflekteras från guaninkristaller under ytan, producerar vad som kallas strukturell färgning. Dessa strukturella färger skiljer sig från pigmenten som ger många andra varelser deras nyanser. Forskare har efterliknat kameleonthudens kristallina nanostrukturer i olika färgskiftande material, men de är vanligtvis svåra att tillverka, eller så är de beroende av icke-förnybara petroleumresurser. I kontrast, nanokristaller av cellulosa är ett förnybart material som kan självmontera till en film med iriserande strukturella färger. Dock, filmerna är vanligtvis ömtåliga och, till skillnad från kameleonthud, kan inte sträckas utan att gå sönder. Fei Song, Yu-Zhong Wang och kollegor ville utveckla en mycket flexibel film gjord av cellulosa nanokristaller som ändrar färg när den sträcks ut.

För att öka flexibiliteten hos cellulosa nanokristaller, forskarna lade till en polymer som heter PEGDA och använde UV-ljus för att tvärbinda det till de stavformade nanokristallerna, producera filmer med ljusa iriserande färger från blått till rött, beroende på PEGDA-beloppet. Filmerna var både starka och flexibla, sträcker sig upp till 39 % av sin ursprungliga längd innan de går sönder. Under stretching, färgen på en film ändrades gradvis från röd till grön, och bytte sedan tillbaka när du var avslappnad. Enligt forskarna, detta är första gången som stretching- och avslappningsinducerad, reversibla strukturella färgförändringar som är lysande och synliga för blotta ögat har realiserats för nanokristallmaterial av cellulosa. Filmen ändrade också färg med tryck och fuktighet, så att teamet kan visa eller dölja skrifter gjorda av en bläckfri penna. Den nya biobaserade smarta huden kan hitta tillämpningar inom belastningsavkänning, kryptering och åtgärder mot förfalskning, säger forskarna.