一些生物,例如变色龙和霓虹灯四通鱼,可以改变它们的颜色来伪装自己,吸引伴侣或恐吓天敌。科学家们试图复制这些能力来制造人造的“智能皮肤”,但是到目前为止,这种材料还不够坚固。
现在,在ACS Nano中报道的研究人员从变色龙的剧本中摘取了一页内容,以开发出能够适应热和阳光而改变其颜色的灵活的智能皮肤中国机械网okmao.com。

变色龙皮肤的色调不像大多数颜色那样依赖染料或颜料,而是依赖于称为光子晶体的微小结构阵列。光从这些微观表面反射,并与其他反射光束发生干涉,从而产生颜色。
当光子晶体之间的距离变化时,例如,变色龙拉紧或放松其皮肤时,色调会改变。为了模仿这些自然能力,科学家将光子晶体嵌入了诸如水凝胶之类的柔性材料中,并通过像手风琴一样使材料收缩或膨胀来改变其颜色。
但是,这些较大的尺寸波动可能会拉紧材料并使它们弯曲。Khalid Salaita和同事希望对变色龙皮肤有更深入的了解,并利用他们学到的知识来设计能适应压力的智能皮肤。
通过观察变色龙皮肤的延时图像,研究人员注意到,只有一小部分皮肤细胞实际上包含光子晶体阵列,其余的则是无色的。
研究小组认为,当光子晶体收缩和膨胀时,无色细胞可能有助于适应应变。
受此观察结果的启发,研究人员在水凝胶中对光子晶体阵列进行了图案化,然后将这些阵列嵌入到第二个不变色的水凝胶中,该水凝胶充当支撑层。加热后,所得材料改变颜色,但保持相同的尺寸。
聪明的皮肤还可以响应自然阳光而改变其色相,类似于四头鱼。研究人员说,有一天这种新材料可能会在伪装,信号和防伪中找到应用。