O novo material tem uma rede de células de 1 mm, que contêm uma tinta sensível à temperatura que muda de cor quando acionada.
Até o momento, o protótipo só funciona em branco e preto, mas a equipe de engenheiros espera usar os mesmos princípios do produto para aplicações militares e comerciais.
O trabalho foi divulgado na publicação científica "PNAS".
Um dos líderes da pesquisa, o professor John Rogers, da Universidade de Illinois, disse que a lâmina do material é fruto de uma colaboração entre especialistas em biologia, materiais, computação e energia elétrica.
"Animais – especialmente os cefalópodes: polvos, lulas e sépias – têm uma capacidade espetacular de mudar de cor", disse Rogers à BBC News.
Camadas de potencial
A equipe de Rogers buscava saber o que seria possível aprender com os exemplos da natureza e construir o novo material com base nesse conhecimento.
Eles copiaram particularmente o modelo de três camadas encontrado na pele destes animais: a camada superior contém as cores, a camada do meio aciona as mudanças de cor e a camada inferior percebe os padrões de cor do ambiente que serão emulados.
No entanto, cada componente da lâmina feita em laboratório participa do processo de maneira diferente das três camadas de pele em um polvo.
No sistema criado pelos engenheiros, a camada inferior contém uma rede de fotossensores, que detecta mudanças na luz e transmite este padrão aos "acionadores" na camada acima.
Estes acionadores ocupam o lugar dos músculos na pele do polvo, que controlam os órgãos responsáveis pela mudança de cor na camada superficial.
Mas a camada superior da versão artificial usa um pigmento sensível à temperatura, que muda de preto para transparente a exatamente 47 °C. Esta mudança de temperatura tem que ser produzida por uma corrente que vem dos acionadores na camada intermediária.
Este sistema é menos eficiente e tem um repertório de cores muito mais limitado do que o existente nos animais marinhos.
Mesmo assim, John Rogers diz que sua equipe está orgulhosa do resultado. "É o primeiro sistema completo e operacional deste tipo – parece uma folha fina de papel."
"Mas ainda não está nem perto de estar pronto para ser implementado em um ambiente militar ou em qualquer outro. É um ponto de partida, para focar na engenharia necessária para criar sistemas que tenham esta função."
O sistema precisa melhorar sua resolução espacial e de cor, além de sua eficiência – possivelmente, incorporando células solares ao invés de usar energia externa.
Segundo Rogers, tudo isso poderia ser feito adaptando tecnologias já existentes, como a que é usada em telas planas.
A professora Anne Neville, especialista britânica em tecnologias inspiradas na biologia, disse que o trabalho é "de um padrão muito alto" e afirmou estar impressionada com o número de disciplinas envolvidas.
"É muito inovador e muito interessante", disse Neville, que é a diretora do Departamento de Tecnologias Emergentes na Academia Real de Engenharia na Universidade de Leeds.
Moda sépia
As aplicações para o produto vão além da associação com a camuflagem, na qual o professor Rogers diz haver um "potencial óbvio" – e isso fez com que o trabalho fosse financiado pela Marinha americana.
"O que me intriga é a quantidade de pessoas que nos abordou falando sobre tipos completamente diferentes de aplicações, que iniciamente não teria pensado."
Uma dessas pessoas foi um professor de arte em Chicago, que está interessado em tecidos que mudem de cor para a alta costura, capazes de responder a mudanças na iluminação do ambiente.
"Neste caso, você não necessariamente quer camuflagem. Talvez você queira sua roupa feita para que você se diferencie da multidão", explica Rogers.
Esta "anticamuflagem" seria mais inspirada em criaturas do fundo do mar que usam sua pele para atrair, e não para evitar, atenção – como sépias que hipnotizam suas presas com listras que ondulam.
Rogers também conversou com a escola de arquitetura de sua própria universidade sobre a possibilidade de muros e espaços interiores dinâmicos, que mudem de cor.
Estes grandes projetos ainda estão distantes, no entanto, e o professor afirma que eles não são prioridade.
"Nosso objetivo como pesquisadores não é desenvolver um papel de parede que mude de cor. Isso é a visão que alguém teve para uma aplicação – e até é legal. Mas nossa ênfase é mais no básico, na engenharia inspirada na biologia", garante.
G1
