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人造变色龙:新材料拉伸可变色(图)(1)

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导读:蝴蝶的翅膀,皮革,还有珠宝,它们的炫目色彩并非通过真实的颜色达成,而是其表面有规律的精细纳米结构,通过对光线的折射和反射形成的。和真实的颜料不同,你从各个角度观看时它的效果都是一样的,并且随着时间推移其色彩会逐渐黯淡和消褪。


学家们近日研制出一种一旦遭到拉伸就会自动改变颜色的材料,拥有广阔的应用前景

  据美国《连线》杂志网站报道,科学家们近日研制出一种一旦遭到拉伸就会自动改变颜色的材料。这种材料被命名为“聚合物欧珀”,研制小组之所以提议用这个名字命名这种新型材料,是寓意它和自然界中颜色绚丽的欧珀宝石之间的相似性。

  借助一种用合成光子晶体制成的特殊墨水,研制小组已经知道如何在这种“可拉伸的欧珀”材料上喷涂出各种图案。有关情况已经以论文形式刊载于5月22日出版的《先进工程材料》杂志上。

  杰里米·布隆伯格(Jeremy Baumberg)是英国剑桥大学纳米光子中心主管,他说:“你并不需要不同的印刷墨水。你可以使用同一种颜色,在你打印期间,这些墨水就会展现不同的颜色。”这种特殊的“墨水”是由大量直径200纳米左右的小球组成的,这种光子晶体的原理模拟了自然界光和颜色的产生过程机制。

  蝴蝶的翅膀,皮革,还有珠宝,它们的炫目色彩并非通过真实的颜色达成,而是其表面有规律的精细纳米结构,通过对光线的折射和反射形成的。和真实的颜料不同,你从各个角度观看时它的效果都是一样的,并且随着时间推移其色彩会逐渐黯淡和消褪。而通过材料表面精细结构实现的色彩却可以一直保持下去,历久弥新,它同样可以显示金属光泽,并且当你从不同角度观察时其展示的色彩也是不同的。

  欧珀是一种名贵的宝石,其内部含有的硅酸盐小球产生了它绚丽多变的色彩和光泽。通过在实验室中的模仿设计,研制人员利用一种拥有较坚硬内核以及较柔软外层构成的圆球形材料,制造出了他们所称的“聚合物欧珀”材料。并且,布隆伯格表示这些小球的制造工艺并不复杂,也并不昂贵。

  只要将这些小球涂层置于可拉伸的材料之上你便得到了“可拉伸欧珀”材料,当你拉伸这种材料,翻转或弯折它的时候它都会展现不同的色彩。随着微型小球之间的距离时近时远,这种材料的表面在光线面前会展示不同的性能,折射或反射不同波长的光线,从而改变材料的颜色。其中较大的小球在初始状态下会展现为红色,而相对较小的球粒会展现蓝色。这种材料的前身同样初步具备了类似的功能,当它被拉伸时,其颜色会逐次从橘色,黄色,绿色,再到蓝色的顺序转变。

  现在,研究组开发了能在材料上打印图案的技术,制药使用一个连接电场的喷头,通过调整电压强度便可以实现小球颗粒之间间距的不同,这样也就可以相应表现出不同的颜色。这种可拉伸欧珀材料是非常耐用的,你可以拉扯它,用凹凸印法,熨烫它,都没有问题。

  至于这种新型材料和打印方法的应用?研究组表示他们打算下次去迪斯科夜店时就穿上一身完全使用可拉伸欧珀材料制成的衣服。当然,在一些安全领域,如安全带等方面,使用这种材料制作之后人们便可以很方便的通过其颜色来判断其所受的拉伸力有多大,另外还可以用这种材料制作难以被伪造的钱币。