एक अप्रत्याशित खोज के आधार पर, स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय की शोध टीम ने हाल ही में एक नया नैनोफोटोनिक पॉलिमर "मेटासुरफेस" सामग्री विकसित की है जो बाहरी उत्तेजना के तहत अपना रंग और सतह बनावट बदल सकती है और जरूरत पड़ने पर इसे अपनी मूल स्थिति में बहाल कर सकती है। इसे बायोनिक "कृत्रिम त्वचा", पर्यावरण के प्रति जागरूक रोबोट और उन्नत छलावरण जैसे अत्याधुनिक अनुप्रयोगों के लिए आशाजनक माना जाता है।
शोधकर्ताओं ने इलेक्ट्रॉन-बीम लिथोग्राफी, सेमीकंडक्टर निर्माण में आम तकनीक का उपयोग करके नैनोस्ट्रक्चर्ड मेटासर्फेस बनाने के लिए पहले सौर पैनलों और प्रिंट करने योग्य इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग किए जाने वाले पॉलिमर का उपयोग किया। स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के साथ इन नैनोसंरचनाओं का अवलोकन करते समय, टीम ने अप्रत्याशित रूप से सामग्री की एक प्रमुख विशेषता की खोज की: पानी के संपर्क में आने पर यह फूल जाती है, और सतह की सूक्ष्म संरचना तदनुसार बदल जाती है, जिससे सामग्री अलग-अलग रंग और बनावट दिखाने की अनुमति देती है; और कुछ सॉल्वैंट्स (जैसे अल्कोहल-आधारित सॉल्वैंट्स) के संपर्क के बाद, सामग्री अपनी मूल स्थिति में वापस आ सकती है।
नए प्रकाशित पेपर के अनुसार, यह मेटासर्फेस पहली बहुलक सामग्री है जो मांग के आधार पर रंग और सतह की बनावट को एक साथ बदल सकती है, और इसका व्यवहार ऑक्टोपस जैसे सेफलोपोड्स की त्वचा के समान है। ये जीव छलावरण और संचार जैसे जटिल कार्यों के लिए त्वचा में सूक्ष्म संरचना को समायोजित करके शरीर की सतह के रंग और खुरदरेपन को बदल सकते हैं, और यह नई सामग्री कृत्रिम प्रणालियों में समान "समायोज्य त्वचा" क्षमताओं को दिखाती है।
स्टैनफोर्ड के सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग प्रमुख में डॉक्टरेट छात्र और पेपर के पहले लेखक सिद्धार्थ दोशी ने कहा कि टीम को एहसास हुआ कि वे तरल पदार्थ के अवशोषण गुणों को समायोजित करने और प्रकाश को बिखेरने के तरीके को समायोजित करने के लिए बेहद सूक्ष्म पैमाने पर सामग्री की सतह की आकृति विज्ञान को नियंत्रित करने के लिए इलेक्ट्रॉन बीम का उपयोग कर सकते हैं। इस आधार पर, शोधकर्ताओं ने विभिन्न प्रकार की सूक्ष्म बनावटें डिज़ाइन कीं ताकि सामग्री नमी के संपर्क के बाद प्रकाश को उच्च चमक या मैट जैसे प्रभाव में बिखेर सके, जिससे प्रस्तुत दृश्य प्रभाव वर्तमान स्मार्टफोन और कंप्यूटर डिस्प्ले की तुलना में अधिक यथार्थवादी हो।
अपनी उत्कृष्ट ऑप्टिकल और स्पर्श उपस्थिति नियंत्रण क्षमताओं के बावजूद, यह सामग्री अल्पावधि में मौजूदा डिजिटल डिस्प्ले तकनीक को प्रतिस्थापित नहीं करेगी। अनुसंधान टीम वर्तमान में रोबोटिक्स, पहनने योग्य उपकरणों, बायोइंजीनियरिंग और छलावरण प्रणालियों की दिशाओं पर अधिक ध्यान दे रही है, जैसे कि गोले के साथ लचीले रोबोट प्रदान करना जो पर्यावरण को "महसूस" कर सकते हैं और सक्रिय रूप से अपनी उपस्थिति बदल सकते हैं, या चिकित्सा उपचार और मानव-कंप्यूटर संपर्क के लिए अधिक यथार्थवादी और प्रतिक्रिया-सक्षम "इलेक्ट्रॉनिक खाल" विकसित कर सकते हैं।
अगले चरण में, शोधकर्ता इस बहुलक "त्वचा" को स्वचालित समायोजन तंत्र से लैस करने के लिए तंत्रिका नेटवर्क जैसे कृत्रिम बुद्धिमत्ता तरीकों को पेश करने की भी योजना बना रहे हैं। परिकल्पित प्रणाली वास्तविक समय में आसपास के वातावरण के साथ सामग्री की सतह की ऑप्टिकल विशेषताओं की तुलना कर सकती है, और मैन्युअल हस्तक्षेप के बिना रंग और बनावट को स्वायत्त रूप से समायोजित कर सकती है, जिससे वास्तव में बुद्धिमान छलावरण या अनुकूली उपस्थिति नियंत्रण प्राप्त हो सकता है।