如颖随行|有望赋予机器人变色龙般的皮肤,科学家创造新型变色薄膜

加州大学河滨分校的科学家们近日创造了一种新型超薄薄膜 , 它具有令人难以置信的能力 , 可以在扭曲或弯曲时改变颜色 。 研究人员认为 , 这样的材料有朝一日可能会出现在机器人身上 , 让它们拥有变色龙般的皮肤 , 或者变成现金 , 作为验证其真实性的手段 。
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新薄膜的功能与我们过去研究过的一些变色材料类似 , 其中涉及到带电的微粒子 , 这些微粒子会随着光的变化而改变颜色 , 还有非常细的脊线 , 当它们被扭曲或弯曲时 , 会反射不同波长的光 。 同一研究团队曾在2014年创造出早期迭代的薄膜 , 它在压力下改变颜色 , 作为监测机械压力的一种方式 。
但根据团队的说法 , 最新版本与之前版本的这些薄膜不同 , 因为它可以通过编程来显示独特的复杂模式 。 该团队通过将金纳米颗粒制成微小棒状的薄膜来实现这一目标 , 这些金纳米颗粒根据其大小、形状和方向的不同呈现出不同的颜色 。
“在我们的案例中 , 我们将黄金还原成纳米大小的棒状物 , ”化学教授尹亚东(音译)说 。 “我们知道 , 如果我们能让棒状物指向一个特定的方向 , 我们就能控制它们的颜色 。 面对一个方向 , 它们可能会出现红色 。 移动45度 , 它们就会变成绿色 。 ”
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为了使数以百万计的这些金纳米棒以同样的方式面对 , 该团队首先将它们与较小的磁棒融合 , 并将这对磁棒封装在聚合物盾牌中 , 将它们并排锁定 , 并让它们的方向由磁铁决定 。 “就像你拿一块磁铁套在一堆针上 , 它们都会指向同一个方向 。 ”尹亚东说 。 “我们就是这样控制颜色的 。 ”
然后研究人员将纳米棒干燥到薄膜上 , 其方向被锁定 。 “但是 , 如果薄膜是柔性的 , 你可以弯曲和旋转它 , 随着方向的变化 , 仍然会看到不同的颜色 。 ”尹教授解释说 。 据研究人员介绍 , 这种薄膜可以涂抹在物体表面 , 就像在房子上喷漆一样容易 , 这为我们提供了一些有趣的潜力 。 它可以用在机器人上 , 让它们根据环境的变化而改变颜色 , 也可以作为货币的认证技术 。 他们甚至认为未来主义艺术是一种可能性 。
【如颖随行|有望赋予机器人变色龙般的皮肤,科学家创造新型变色薄膜】“艺术家们可以利用这项技术创造出迷人的画作 , 根据不同的观察角度 , 这些画作会有很大的不同 。 "研究人员说 。 “如果能看到我们工作中的科学与艺术之美相结合 , 那就太好了 。 ”
该研究发表在《自然-通讯》杂志上 。


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