剑桥团队研制纳米级可变色人造皮肤

以变色龙为代表的动物,能够控制皮肤中的色素细胞来变换适应环境颜色。于是剑桥大学的一支研究团队,想到了通过纳米级机器,开发出可改变光线的人造皮肤。研究人员认为,该方案可用于打造真实的伪装和动态的图像。由周二发表在《先进光学材料》期刊上的文章可知,该材料由涂覆在聚合物外壳中的微小金颗粒组成,然后将之激进微小的油滴中。

当暴露在热源或光照下时,粒子就会粘附到一起,从而改变人造皮肤的颜色。

此前,科学家曾对变色龙和墨鱼等可变色动物身上展开过一番研究,发现其皮肤中的色素细胞是实现这一功能的关键。

至于变色的精细程度,则取决于颗粒的距离。若将纳米粒子隔开一定距离,即可呈现红色的效果。若将其汇聚到一起,又会像是深蓝。

目前研究人员只开发出了单层、单变色的人造皮肤,但只需添加更多的图层,就可以让它显得更具动感。

研究合著者Andrew Salmon在一份声明中称:将纳米粒子加载到微滴中,可以让我们控制簇的形状和大小,从而带来戏剧性的颜色变化。

Salmon在一份邮件中补充道:尝试这种技术的想法,源于针对光和纳米粒子相互作用的研究,这些研究通常基于黄金材料来实现。

最近,研究团队开发了一些可逆粘附到一起再分开的纳米金粒子,结果发现其颜色变化范围远超最初的预期。

事实证明,当粒子粘在一起时,它们会相互遮挡。最终吸收的量更少,这也是类似墨鱼的动物改变其皮肤细胞颜色的原理。

研究人员意识到,通过将颗粒放入细胞样结构(液滴),也可以实现增强的效果。据悉,微滴大小与人类头发丝相当,内部宽度在14 nm左右。

作为对比,DNA双螺旋结构的大小在2 nm左右。Salmon指出:“我们可以借助纳米级的人造机器,来实现炫彩的肤色变化,这一点很是神奇”。

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