摘要: 據(jù)國外媒體報道，變色龍是自然界的偽裝高手，能夠改變體色，與周圍環(huán)境融為一體。現(xiàn)在，美國加利福尼亞州大學(xué)的工程師研制出變色龍型人造皮膚，能夠在將來的某一天用于軍裝，讓士兵獲得與變色龍一樣的偽裝能力。在設(shè)計上，這種薄薄的偽裝材料只需要彎曲便可按要求改變顏色。 變...
據(jù)國外媒體報道，變色龍是自然界的偽裝高手，能夠改變體色，與周圍環(huán)境融為一體?，F(xiàn)在，美國加利福尼亞州大學(xué)的工程師研制出變色龍型人造皮膚，能夠在將來的某一天用于軍裝，讓士兵獲得與變色龍一樣的偽裝能力。在設(shè)計上，這種薄薄的偽裝材料只需要彎曲便可按要求改變顏色。
變色龍是自然界的偽裝高手，能夠改變體色，與周圍環(huán)境融為一體。研究小組成員常瑞華教授指出：“研制出只需彎曲便可改變顏色的柔軟變色龍型皮膚還是第一次?！?/p>
在設(shè)計上，這種薄薄的偽裝材料只需要彎曲便可按要求改變顏色
研究人員表示這種新材料讓研發(fā)全新的顯示技術(shù)、變色偽裝以及探測建筑、橋梁和飛機微小缺陷的傳感器成為一種可能。變色龍型新材料由加州大學(xué)伯克利分校的工程師研制。研究小組成員常瑞華教授指出：“研制出只需彎曲便可改變顏色的柔軟變色龍型皮膚還是第一次?！?/p>
研究過程中，工程師將尺寸不及光線波長的微小特征蝕刻到厚度只有頭發(fā)直徑千分之一的硅膜上。這些刻紋允許他們選擇這種材料反射的顏色，具體取決于如何彎曲材料。當白譜光照射到顏料和織物時，我們便看到它們的顏色。每個表面的獨特化學(xué)結(jié)構(gòu)吸收不同波長的光線，無法吸收的光線被反射。波長較短的光線賦予物體藍色，波長較長的光線賦予物體紅色，彩色是多種波長光線結(jié)合的產(chǎn)物。
葉子在秋天時改變顏色是因為內(nèi)部的化學(xué)構(gòu)成發(fā)生變化。研究人員表示通過控制表面的微小特征，它們能夠與特定波長的光線發(fā)生交互作用，反射這一波長的光線，進而改變這種材料的顏色。常瑞華教授指出這種“結(jié)構(gòu)色”在自然界并不多見，一些蝴蝶和甲蟲能夠利用結(jié)構(gòu)色形成絢爛的體色。
為了研發(fā)這種變色材料，研究小組在薄薄的硅層上蝕刻出一排排脊狀結(jié)構(gòu)，硅層與一層硅樹脂結(jié)合在一起，以實現(xiàn)柔軟可變形。脊狀結(jié)構(gòu)反射特定波長的光線，并不會形成完整的彩虹色。常瑞華教授表示通過調(diào)整脊狀結(jié)構(gòu)之間的空間，這種材料可以選擇特定的顏色進行反射。這一發(fā)現(xiàn)讓他們意識到只需讓脊與脊之間的空間發(fā)生微小變化，便可實現(xiàn)變色。這種微小變化可以通過彎曲實現(xiàn)。
硅樹脂是一種柔軟可彎曲材料，彎曲之后脊與脊之間的空間發(fā)生變化。常瑞華教授指出：“如果你擁有一個帶有高精確結(jié)構(gòu)的表面，結(jié)構(gòu)之間的空間能夠與特定波長的光線發(fā)生交互作用，你便可以通過調(diào)整結(jié)構(gòu)之間的空間改變這種交互作用?！?/p>
刊登在《Optica》雜志上的研究論文稱這種材料易于制造，借助獨特的表面結(jié)構(gòu)反射特定顏色，反射率可達到83%。目前，工程師已經(jīng)制造出一片變色龍型材料，面積1平方厘米。他們還需要進行更多研究，以便讓這種材料用于布料生產(chǎn)。常瑞華教授說：“下一步是進行大規(guī)模生產(chǎn)，能夠做到這一點的設(shè)施已經(jīng)存在。我們希望將這種材料用于娛樂、安保和監(jiān)視?！?/p>
變色龍型材料還可用于制作新型廣告牌，汽車的主動偽裝涂層以及用于探測橋梁、建筑或者機翼結(jié)構(gòu)疲勞的傳感器。照片展示了新奧爾良的新月城大橋
她指出這種變色龍型材料可用于制作新型廣告牌，也可讓車身實現(xiàn)主動偽裝，通過改變顏色進一步與周圍環(huán)境融為一體。此外，這種材料也可用于制造傳感器，通過改變顏色揭示橋梁、建筑或者機翼關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)疲勞。常瑞華教授說：“在一層薄而柔軟的表面實現(xiàn)特定光線的反射還是第一次。我覺得這太酷了?！?/p>
