משהו בלתי צפוי קרה כאשר מדענים מאוניברסיטת קליפורניה, ריברסייד, החלו לחבר ננו-חלקיקי זהב.
הזהב כבר לא היה זהוב. זה שינה צבעים.
"כשאנחנו רואים את חלקיקי הזהב האלה מתקבצים, אנחנו מגלים שיש להם צבעים כחולים מאוד מאוד יפים", כימאייאדונג יןאמר ל"אטלנטיק". הכחול הבוהק הזה היה מתפוגג כמו שקיעה - הופך לסגול, ואז לאדום - כאשר מדענים מעוותים את המיתרים, מפרקים את הננו-חלקיקים.
הממצא היה אחת מאותן תאונות מדעיות משמחות שהופכות למשהו גדול יותר. "אז אחרי שגילינו את הסיבה מדוע הם מציגים צבעים כחולים ומהו המבנה, אז התחלנו לחשוב איזה סוג של שימוש יכול להיות להם", אמר יין.
מה יין ועמיתיו הגיעו: חיישנים עשויים מננו-חלקיקי זהב שמשנים צבעים תוך כדי לחיצה עליהם. תחשוב על זה בתור אהיפרקולור-- חולצות הטריקו המתחלפות הצבע של כל הילדים המגניבים היו בשנות ה-90 -- אבל למגע במקום לחום. אבל במקום להשתמש בחיישנים משנים צבע לאופנה, יין וצוותו רואים בהם את הכלי המושלם לייצור בובות טובות יותר למבחן ריסוק. ניתן לצבוע את החיישנים או למרוח אותם כמו תחבושת, והם מעבירים הבדלי לחץ בנקודות פגיעה מסוימות.
כך זה עובד: מדענים משלבים ננו-חלקיקי זהב בצורה נוזלית עד שהתמיסה הופכת לכחול. ואז הם מטמיעים את הפתרון הזה בסרט פולימרי, דק וגמיש כמו פלסטר. כשהסרט נמתח - על ידי לחיצה או מכה - הננו-חלקיקים האלה מתחילים להיפרד. וכשהחלקיקים מתפרקים, הם משנים שוב את צבעם. לוחצים קלות, ומתקבל סגול. לחץ חזק יותר, והחיישן יהפוך לאדום.
במילים אחרות, החיישנים האלה לא רק אומרים לך שהייתה השפעה; הם מאפשרים לך לדמיין כמה חזקה הייתה ההשפעה. חיישנים קונבנציונליים אינם כה בניואנסים. "לפגיעה קשה יותר, תראה יותר אדום," אמר יין. "מקום שלא ממש נפגע עלול להישאר כחול. אז אתה יכול למעשה לראות את זה מיד. אתה יכול לראות את המעבר".
לטכנולוגיה יש יישומים פוטנציאליים נוספים. שחקני בייסבול יכלו לצפות את המחבטים שלהם בחיישנים כדי לנתח את האחיזה שלהם. חיישנים יכולים להיות מחוברים למיטות או לרהיטים אחרים - ואז לחבר אותם למעקבי נתונים - כדי להעריך את תנוחת השינה או היציבה. אוניברסיטת קליפורניה, ריברסייד, הגישה פטנט על הטכנולוגיה, ולמרות שהיא עשויה מזהב, הריכוז שלה נמוך מספיק כדי להפוך את הרעיונות לשיווקיים, אמר לי יין.
אז שוב, כסף יהיה זול יותר. זה גם יציע ספקטרום רחב יותר של צבע - חלקיקי כסףלספוג הרבה יותר אורמאשר זהב - וזו הסיבה שהחוקרים עובדים על פיתוח חיישני ננו-חלקיקי כסף בשלב הבא. זהב נפוץ יותר מכסף בננוטכנולוגיה מכיוון ש"מבחינה כימית, זהב יציב יותר", אמר יין. "אבל אם נשתמש בכסף, נראה שינוי צבע מכחול לצהוב. כך שאם תפעיל לחץ הוא עלול להפוך קודם לירוק ואז לאדום ולבסוף לצהוב".