Вдохновляясь кожей осьминога: мягкая плёнка меняет текстуру и цвет по команде

В основе лежит проводящий полимер PEDOT:PSS. Исследователи с помощью электронного пучка «рисуют» на плёнке скрытый узор, облучая разные участки разной дозой. Затем плёнку погружают в воду или изопропиловый спирт. Облучённые зоны набухают или сжимаются по-разному, и на поверхности появляются бугорки, волны, шахматные клетки или сложные рельефы с разрешением всего в 1 микрометр — тоньше человеческого волоса.

Текстура включается и выключается обратимо. Материал выдерживает сотни циклов, после чего рисунок полностью исчезает. «Текстуры важны для того, как мы воспринимаем объекты — и зрением, и на ощупь, — говорит первый автор работы Сиддхарт Дoshi. — Эти животные могут физически менять своё тело почти на микронном масштабе, и теперь мы можем динамически контролировать рельеф материала — и связанные с ним визуальные свойства — на том же уровне».

Цвет меняется независимо. Для этого создали тонкие оптические резонаторы, где толщина слоя определяет оттенок отражённого света. Меняя рельеф или пропуская через микроканалы разные жидкости, можно плавно перебирать цвета по всему спектру. В многослойной конструкции текстура и цвет управляются отдельно: поверхность остаётся гладкой, но меняет оттенок, или наоборот — покрывается рельефом при неизменном цвете.

В экспериментах плёнка имитировала разные фоны, хотя до идеального автономного камуфляжа живого осьминога ещё далеко. Главное достижение — независимый контроль двух ключевых параметров визуального восприятия одновременно и с высокой точностью. Раньше подобные попытки обычно позволяли менять либо только цвет, либо только рельеф.

«Динамически контролируя толщину и топографию полимерной плёнки, можно получить огромное разнообразие красивых цветов и текстур, — отмечает один из руководителей работы Марк Бронгерсма. — Введение мягких материалов, способных расширяться, сжиматься и менять форму, открывает совершенно новый инструментарий в оптике для управления внешним видом вещей».

Пока это лабораторный прототип, а не готовый продукт. Но потенциал очевиден: мягкие роботы, которые подстраивают и форму, и окраску под задачу, адаптивные дисплеи, тактильные интерфейсы, умная одежда или покрытия, реагирующие на окружение. Гибкая тонкая плёнка легко ложится на любые нестандартные поверхности.

Работа вышла в Nature 7 января 2026 года. Команда показала, что привычные инструменты полупроводниковой промышленности — электронная литография и микрожидкостные системы — можно заставить работать с мягкими набухающими полимерами. Получилось неожиданно элегантно и практично.

Источник: Doshi S., Güsken N.A., Dijk G. et al. Soft photonic skins with dynamic texture and colour control. Nature 649, 345–352 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09948-2 

Пресс-релиз Стэнфордского университета и EurekAlert (7 января 2026), материалы Optica OPN и ScienceDaily.