Dal MIT il colorante che cambia colore come i camaleonti e allunga la vita degli oggetti

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Oggetti come camaleonti grazie ai nuovi coloranti del MIT, che fanno cambiare colore a tutto quello su cui vengono spruzzati. Un gruppo di ricerca del Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory è riuscito a sintetizzare un inchiostro riprogrammabile che con la luce cambia aspetto, donando “vite nuove” e quindi incoraggiando il riuso.

Il MIT ha permesso a tutto di diventare un camaleonte, per questo ribattezzato ‘PhotoChromeleon‘ che cambia colore per mimetizzarsi in modo naturale. Il nuovo sistema sviluppato sfrutta un colorante sensibile ai raggi ultravioletti (UV) e alle fonti di luce visibile.

L’inchiostro è chimicamente un mix di coloranti fotocromatici che possono essere spruzzati o verniciati sulla superficie di qualsiasi oggetto per cambiarne il colore, un processo completamente reversibile che può essere ripetuto all’infinito.

PhotoChromeleon può essere utilizzato per personalizzare qualsiasi cosa, dalla custodia del telefono a un’auto, a scarpe che necessitano di un “aggiornamento”. E il colore rimane, anche se utilizzato in ambienti naturali.

Solo un vezzo? In realtà gli obiettivi sono molto più profondi: far cambiare colore agli oggetti, pur non avendo impatto sulla loro usura complessiva, li fa diventare per certi aspetti “nuovi”, spingendo ad un rinnovamento senza produrre rifiuti (anche se con consumo di inchiostro).

“Questo tipo speciale di colorante potrebbe consentire un’intera miriade di opzioni di personalizzazione che potrebbero migliorare l’efficienza di produzione e ridurre gli sprechi complessivi – spiega a questo proposito Yuail Jin, primo autore del lavoro – Gli utenti possono cambiare le loro cose e il loro aspetto su base giornaliera, senza la necessità di acquistare lo stesso oggetto più volte in diversi colori e stili”.

Tecnicamente PhotoChromeleon sfrutta un precedente sistema sviluppato dallo stesso gruppo di ricerca, ‘ColorMod‘, che utilizza una stampante 3D per fabbricare oggetti che possono cambiare il loro colore. I limiti di questo progetto (piccola combinazione di colori e risultati a bassa risoluzione), hanno spinto il team a indagare su potenziali aggiornamenti.

colorante cambia colore mit

Foto: MIT

A differenza del “progenitore” con il quale ogni pixel su un oggetto doveva essere stampato, comportando spesso tinture sgranate e poco variabili, PhotoChromeleon permette una fantasia decisamente più ampia: si possono creare motivi zebrati, paesaggi a fiamme di fuoco multicolori, con una gamma decisamente più ampia di colori.

E anche dal punto di vista pratico i progressi sono enormi, perché, invece di stampare ogni pixel, la nuova soluzione è uno spray, ottenuto mescolando i coloranti fotocromatici ciano, magenta e giallo in un’unica soluzione. Poiché poi ogni colorante interagisce con diverse lunghezze d’onda che vengono dall’esterno, il team è stato in grado di controllare ciascun “percorso di colore”, attivando e disattivando con le corrispondenti sorgenti luminose, in modo da modulare il risultato voluto.

Basta dunque spruzzare l’inchiostro sull’oggetto e posizionare questo in una scatola con un proiettore e una luce UV: il primo “elimina” i colori indesiderati e la seconda “potenzia” quelli di interesse, facendo apparire il nuovo motivo. E se si è soddisfatti, si può cambiare tutto a piacimento.

E per chi non è esperto di design, è pronta anche un’interfaccia utente per elaborare automaticamente disegni e modelli che vanno sugli elementi desiderati. A questo punto il programma genera la mappatura sull’oggetto prima che la luce faccia il suo lavoro.

Il team ha testato il sistema su un modello di auto, una custodia per telefono, una scarpa e un camaleonte giocattolo. In base alla forma e all’orientamento dell’oggetto, il processo ha richiesto da 15 a 40 minuti e tutti i motivi hanno mostrato risoluzioni elevate, con possibilità di cancellazione rapida e precisa.

“Dando agli utenti l’autonomia di personalizzare i propri articoli, si potrebbero risparmiare innumerevoli risorse e le opportunità di cambiare in modo creativo i propri beni preferiti sono illimitate” conclude Stefanie Mueller del MIT.

Applicazioni industriali futuribili? No, anzi. Il team ha collaborato con la Ford Motor Co. ha fornito supporto finanziario e che punta a utilizzare il sistema sui propri veicoli, con l’obiettivo di ridurre il numero di passaggi necessari a produrre parti multicolori  e di migliorare la resistenza delle tinture agli agenti atmosferici, limitando in modo particolare il degrado indotto dalle radiazioni UV.

Avremo presto tanti oggetti nuovi senza ricomprarli?

Il lavoro è stato pubblicato sugli atti del convegno ACM Symposium on User Interface Software and Technology (UIST) 2019, ottenendo il premio di miglior articolo.

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Roberta De Carolis

Cover: MIT News

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Roberta De Carolis ha una laurea e un dottorato in Chimica, e ha conseguito un Master in comunicazione scientifica. Giornalista pubblicista, scrive per GreenMe dal 2010.
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