Ako vystrihnuté zo špionážneho filmu
Takmer v každom akčnom filme so špionážnou tematikou aspoň raz natrafíte na masky, ktoré dokážu dokonale zmeniť identitu osoby. Aspoň teda čo sa zovňajšku týka. Napríklad takí scenáristi filmovej série Mission Impossible musia tento prvok naozaj obľubovať. Či už Tom Cruise v hlavnej úlohe Ethana Hunta alebo niekto z jeho nepriateľov ich totiž vo veľkom využívajú.
Až do teraz sme si všetci mysleli, že takéto niečo môže fungovať len v rámci fikcie v amerických filmoch. Čínski vedci pod vedením Juna Zoua z Če-ťiangskej univerzity v Chang-čou však posúvajú výskum v oblasti maskovania v skutočnom svete na úplne iný level. Novú prelomovú ľudskú masku tvorí mnohovrstevný polymér a dokáže meniť svoju farbu či tvar. Všetky podrobnosti a výsledky vývoja publikoval vedecký časopis Science Advances.
Inšpirácia v Terminátorovi či rybách
Niekoho na prvý pohľad strelený nápad môže na druhej strane ovplyvniť iného zmýšľanie. Čínsky vedci totiž priznávajú, že veľkú časť inšpirácie nadobudli práve zo sci-fi filmov. Menovali napríklad aj legendárneho Terminátora, v ktorom sú agenti vyrobený z takzvaného tekutého kovu a dokážu tak ľubovoľne meniť svoju podobu.
Inšpiráciou im bola aj postava Mystique z X-Menov, ktorá je schopná zmeniť svoj celý organizmus na bunkovej úrovni, vrátane vzoru odtlačkov prstov a dúhovky oka. Maska, ktorú používa Ethan Hunt v Mission Impossible by pre čínskych vedcov rozhodne nebola dostačujúca. Ten si ju totiž iba natiahne a viac s ňou nepohne. Pre Juna Zoua a jeho kolektív je preto jasnou výhrou „tekutá maska“.
V tomto smere nahliadli vedci do zvieracej ríše. Mnohé živočíšne organizmy dosahujú maskovanie pred predátorom pomocou deformácie kože a zmeny farby. Štvorzubec je ryba obsahujúca jed tetrodotoxín, ktorý patrí k vôbec najprudším v celej živočíšnej ríši. Pre čínskych vedcov je však dôležitá iná schopnosť štvorzubcov. Ak sa cítia v ohrození, nasajú veľké množstvo vody a nafúknu svoje telo, čím sa snažia zastrašiť predátora.
Túto schopnosť im dovoľuje pružná koža, ktorá sa roztiahne a prispôsobí novému tvaru tela. Prvok rozťahovacej kože napodobnili vedci pružným polymérnym materiálom pretkaným sieťou kanálikov, ktoré vypĺňa roztok čpavku. Maska nadobúda na objeme tak, že zahriatím sa z roztoku uvoľňuje plynný čpavok, ktorý kanáliky rozťahuje. V opačnom prípade pri ochladení sa čpavok rozpúšťa a vracia do roztoku. Vďaka tomu sa kanáliky zmršťujú a obnovujú svoj pôvodný tvar.
Zmena farby na spôsob chameleónov
Okrem štvorzubcov študovali vedci z Číny aj chameleónov kvôli ich schopnosti meniť farby v reakcii na okolitú teplotu prostredia. Pre chameleónov slúži aj ako komunikácia s inými jedincami. Pod svojou povrchovou kožou sa skrývajú ďalšie tri vrstvy so špeciálnymi bunkami, ktoré nesú názov chromatofory a obsahujú vačky s pigmentom.
Pri zmene vonkajšej teploty alebo nálady chameleóna dôjde k roztiahnutiu, respektíve zmršteniu chromatoforov, čím sa farba pokožky zmení. Túto farebnú zmenu vedci pri svojej maske zaistili chemickými reakciami v mikrokapsulách, ktoré sú naplnené látkami meniacimi farbu v závislosti od teploty. Pri oteplení sa farebná zmena podporuje a pri ochladení zas brzdí.
Ako však dokáže maska meniť svoju teplotu pýtate sa? Na vyhrievanie danej časti masky slúži sieť malých kanálikov vyplnených tekutým kovom. Zmenu tvaru aj farby nezávisle od seba riadi programovateľná jednotka.
Humanoidní roboti na dosah
Tom Cruise by sa pri svojej misii na túto masku spoliehať nemohol. V závere svojej štúdie vedci píšu, že sa zatiaľ jedná len o predbežný test koncepcie masky umožňujúcej zmenu tváre. Ešte stále totiž narážajú na isté obmedzenia ako napríklad riziko vystaveniu sa amoniaku, nízka rýchlosť ovládania zmeny farby a tvaru či malá dôveryhodnosť v prípade, že si ju nasadí človek.
Napriek tomu postavili čínski vedci pevné základy pre pokročilý, dynamický a sofistikovaný spôsob maskovania. Masku možno využiť aj pri konštrukcii humanoidných robotov, ktorí tak nadobudnú oveľa prirodzenejší výzor.
