據國外媒體報道,變色龍是自然界的偽裝高手,能夠改變體色,與周圍環境融為一體。現在,美國加利福尼亞州大學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全新的顯示技術、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。”
變色龍是自然界的偽裝高手,能夠改變體色,與周圍環境融為一體。
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。
在設計上,這種薄薄的偽裝材料只需要彎曲便可按要求改變顏色
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結構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合的產物。葉子在秋天時改變顏色是因為內部的化學構成發生變化原文www.qiwen.tv。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“結構色”在自然界并不多見,一些蝴蝶和甲蟲能夠利用結構色形成絢爛的體色。
為了研發這種變色材料,研究小組在薄薄的硅層上蝕刻出一排排脊狀結構,硅層與一層硅樹脂結合在一起,以實現柔軟可變形。脊狀結構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整脊狀結構之間的空間,這種材料可以選擇特定的顏色進行反射。這一發現讓他們意識到只需讓脊與脊之間的空間發生微小變化,便可實現變色。這種微小變化可以通過彎曲實現。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生變化。常瑞華教授指出:“如果你擁有一個帶有高精確結構的表面,結構之間的空間能夠與特定波長的光線發生交互作用,你便可以通過調整結構之間的空間改變這種交互作用。”
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。”
刊登在《Optica》雜志上的研究論文稱這種材料易于制造,借助獨特的表面結構反射特定顏色,反射率可達到83%。目前,工程師已經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。常瑞華教授說:“下一步是進行大規模生產,能夠做到這一點的設施已經存在。我們希望將這種材料用于娛樂、安保和監視。”
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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,也可讓車身實現主動偽裝,通過改變顏色進一步與周圍環境融為一體。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、建筑或者機翼關鍵部件的結構疲勞。常瑞華教授說:“在一層薄而柔軟的表面實現特定光線的反射還是第一次原文www.qiwen.tv。我覺得這太酷了。”
本文標題:美研制變色龍型人造皮膚:能迅速偽裝
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