Дослідники розробили гнучкі плівки, які демонструють яскраві кольори виключно завдяки своїй фізичній структурі, не потребуючи жодного пігменту. При розтягуванні плівки змінюють колір у відповідь на механічну деформацію.
Щоб спроектувати ці плівки, команда розробила нову, економічно ефективну та масштабовану одноетапну техніку, яка включає випаровування металевого галію для формування частинок нанорозміру на гнучкій підкладці. Їхній метод дозволяє одночасно виготовляти кілька структурних кольорів, що реагують на механічні подразники. Команда також показала, як ці плівки можна використовувати для різноманітних застосувань, від розумних пов’язок і датчиків руху до світловідбиваючих дисплеїв. Процес, розроблений командою, досягає подвигу подолання бар’єру поверхневого натягу для створення наночастинок галію за допомогою розумного використання властивостей субстрату під назвою полідиметилсилоксан (PDMS), біосумісного полімеру. Коли підкладку розтягнули, дослідники помітили щось незвичайне. Матеріал почав показувати різні кольори залежно від штаму. Дослідники припустили, що масив осаджених наночастинок галію взаємодіє зі світлом певним чином, створюючи кольори. Щоб зрозуміти роль підкладки в генерації кольору, команда розробила математичну модель. PDMS — це полімер, виготовлений шляхом змішування двох рідких компонентів — олігомеру та зшиваючого агента, — які реагують один з одним, утворюючи твердий полімер. Дослідники виявили, що непрореагована частина олігомеру, яка все ще перебуває в рідкому стані, зіграла вирішальну роль у стабілізації утворення наночастинок галію на підкладці. Коли цей субстрат потім розтягується, рідиноподібні олігомери просочуються в проміжки між наночастинками, змінюючи розмір проміжку та їх взаємодію зі світлом, що призводить до спостережуваної зміни кольору. Експерименти, проведені в лабораторії, підтвердили прогнози моделі. Налаштувавши співвідношення вмісту олігомеру до крослінкера, дослідники отримали гаму кольорів.
