Bukalemun Deri Üretildi >> Modaya göre renk değiştiren ceketler, arabalar, ayakkabılar, saçlar ve ojeler

California Üniversitesi, Berkeley araştırmacıları isteğe göre şekil değiştiren yapay deri ürettiler. Bukalemun gibi renkten renge giren süper ince silikon deri “aktif kamuflaj” çağını başlatıyor.

Artık deri ceketlerle ayakkabılar modaya göre renk ve desen değiştirecek, bukalemun deriden üretilen giysilerin modası geçmeyecek. Yapay deri sayesinde asker kamuflajları da renk değiştirerek her türlü ortama uyum sağlayacak. Ancak bukalemun teknolojisi modayla sınırlı değil.

Geleceğin az elektrik tüketen esnek ekranları, renk değiştiren mobilyalar ve uçaklarda metal yorgunluğunu tespit eden akıllı sensörler de bukalemun deri türevlerinden üretilecek. Bu sensörler depremde hasar gören binaları ve köprüleri tespit etmeyi kolaylaştıracak.

 

 

Boya yerine yansıtıcı yüzeyler

Esnek bukalemun deri renk değiştirme özelliğini silikon film üzerine kazınan ve sadece belli bazı renkleri yansıtan mikroskobik çizgilere borçlu:

Yol kenarındaki bariyerleri sürücülere göstermek için kullanılan kedigözü plastikler ve kadın çantalarını süsleyen renkli pullar gibi ışığı yansıtan mikro çizgilerle kaplı bukalemun deriyi iki ucundan tutup kıvırdığınız zaman renk değiştirmesini sağlıyorsunuz.

Aktif kamuflaja izin veren deri bükülüp kıvrıldığında yüzeyindeki çizgilerin açısı değişiyor ve örneğin kırmızı ışığı yansıtmak yerine maviyi yansıtarak derinin renk değiştirmesini sağlıyor. Boya yerine yansıtıcı mikro yüzeyler kullanan bukalemun deri bu şekilde farklı desenler üretiyor.

 

 

Nasıl üretildi?

Araştırmacılar bukalemun deriyi yaratmak için önce süper ince bir silikon film ürettiler, ardından bu deriye insan saçından ince olan binlerce çizik attılar. Her çizik belirli bir dalga boyundan küçüktü ve o dalga boyuna karşılık gelen ışık ışınlarını (örneğin turuncuyu) insan gözüne ayna gibi yansıtıyordu.

İşin sırrı da burada yatıyor: Yapay derinin üzerinde farklı kalınlıkta birçok çizgi olduğu için bu malzeme ihtiyaca göre gökkuşağının bütün renklerini yansıtarak renk ve desen değiştirebiliyor.

Doğada kelebek kanatları bu tekniği kullanıyor. Kelebek kanatları bazı renkleri emen ve bazılarını yansıtan mikro pullar içeriyor. Bu renkli pullar yansıtıcı özellikleri sayesinde standart boyalardan çok daha parlak ve canlı renkler üretebiliyor.

 

 

Saçlara renk geliyor

Modacılar şimdiden bukalemun deri teknolojisine göz dikti. Çünkü işin içinde modaya göre renk değiştiren kıyafetler üretmek var. Modası geçen giysilerin tekrar tekrar kullanılmasına imkan veren bu teknoloji her yıl yeni kıyafetler satmak isteyen konfeksiyoncuların işine gelmeyebilir, ama renk değiştiren giysiler kendi moda akımını başlatacak gibi görünüyor.

Bilim adamları bukalemun teknolojisini ileriki yıllarda daha da geliştirerek giyilen kıyafete, hatta ortam ışığına göre renk değiştiren rujlar, ojeler ve saç boyaları üretmeyi planlıyor. Örneğin, kelebek kanadından esinlenen renkli pullar daha ince tonlarda saç boyası üretilmesini sağlayarak bu basit reklam sloganına net gerçeklik kazandıracak.

 

 

Bukalemun deri nasıl çalışıyor?

California Üniversitesi, Berkeley’den Connie J. Chang-Hasnain, “Dünyada ilk kez sadece eğip büktüğünüz zaman renk değiştiren bir bukalemun deri ürettik” diyor. Peki, bukalemun deri renkten renge girmeyi nasıl başarıyor? Elbette optik biliminden yararlanarak:

Telefon ekranındaki Instagram fotoğraflarında, tablolarda, giysilerde, hatta çıplak tenimizde gördüğümüz renkler sıvı kristaller, boyalar, pigmentler ve kedigözü gibi yansıtıcı materyallerle üretiliyor. Örneğin kırmızı çanta, kırmızı ışık dışındaki renkleri emerken kırmızıyı yansıtıyor.

Temelde kısa dalga boylu ışık ışınları mavi renge ve morötesine kayarken, uzun dalga boylu ışınlar da kırmızı ve kızılötesine doğru kayıyor. Gökkuşağı renklerine karşılık gelen bu tayfın ortasında ise sarı, yeşil ve diğer renkler yer alıyor.

 

 

Işığın yüzde 83’nü yansıtıyor

Bukalemun deri pigment ve boya kullanmıyor. Bunun yerine sadece belirli dalga boylarını yansıtan mikroskobik aynalara karşılık gelen süper ince çiziklerden yararlanıyor.

Yapay deriyi oluşturan 120 nanometre kalınlığındaki silikon film üzerinde bulunan çizikler sadece belirli renkleri yansıtıyor. Ancak deri esneyip büküldükçe çiziklerin açısı değişiyor. Kırmızıyı yansıtan çizgiler gölgede kalırken maviyi yansıtan çizikler açığa çıkıyor ve derinin maviye bürünmesini sağlıyor.

 

 

Bukalemun deri ışığın yüzde 83’nü yansıtarak en parlak ve canlı renklerin üretilmesine izin veriyor. Ancak pastel renkleri de büyük kolaylıkla üretiyor: Bükülen deriyi kaplayan çiziklerin arasındaki mesafenin değişmesi, çiziklerin açısına ince ayar yapar yaparak koyu yeşil gibi renk tonlarını da üretiyor.

Normalde çiziklerin arasında 25 nanometre mesafe bulunuyor ama eğilip bükülme sırasında bu mesafe daralıyor. Bukalemun deriyi oluşturan silikon filmde daha ince ve birbirine daha yakın çizikler açarak yapay derinin renk ve desen çözünürlüğünü yükseltmek mümkün.

 

 

Bu daha başlangıç

Bukalemun derinin prototip haliyle modaya göre renk değiştiren ceketlerde kullanılması pek mümkün değil. Çünkü ceket vücutta kıvrıldıkça rastgele renklere bürünecek. Bu tür değişken ceketler de bir gün moda olabilir, ama asıl marifet istediğimiz zaman istediğimiz renge giren bukalemun deriler üretmek.

Gelecekte bu da mümkün olacak. Bilim adamları deriye düşük voltajlı elektrik akımı verildiği zaman yüzeyindeki mikro pulların, hatta moleküllerin yer değiştireceği materyaller geliştiriyor. Bu tür akıllı boyalar kumaş ve deride renk değiştirerek hep moda olan ilk giysilerin satışa sürülmesini sağlayacak.

 

 

Bukalemun deri teknolojisiyle üretilen ve renkten renge giren otomobiller, duvarlar, dış cephe kaplamaları, mobilyalar ve halılar büyük gelecek vaat ediyor. Ancak konfor, üretim, sanat ve moda bu sayede yeni bir boyut kazanırken endüstriyel tasarımcılar için zor bir dönem başlıyor.

Bugüne kadar satın aldığımız mobilyalarla giysiler renk ve desen değiştirmiyordu. Oysa bukalemun deri, 4B printerda basılan ve vücuda göre şekil değiştiren elbiselerde olduğu gibi dinamik tasarım dönemini başlatıyor. Şekil, renk ve desen değiştiren ürünlerin rekabetinde hangi markaların öne çıkacağı merakla bekleniyor.

 

 

¹Flexible photonic metastructures for tunable coloration: L. Zhu, J. Kapraun, J. Ferrara, and C.J. Chang-Hasnain, “Flexible photonic metastructures for tunable coloration,” Optica, 2, 3, 255-258 (2015) doi: http://dx.doi.org/10.1364/OPTICA.2.000255 http://www.opticsinfobase.org/optica/abstract.cfm?uri=optica-2-3-255

²http://en.wikipedia.org/wiki/Chameleon