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新型超薄薄膜,有望以后使用到机器人拥有变色龙般的皮肤

   日期:2020-06-19     来源:智库    作者:智库    浏览:28    评论:0    
核心提示:来自加州大学河滨分校的研究人员研发出一种新型超薄薄膜,它拥有非常神奇的能力,可以在扭曲或弯曲时改变颜色。研究人员认为,这
 来自加州大学河滨分校的研究人员研发出一种新型超薄薄膜,它拥有非常神奇的能力,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。

 

 

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。”

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。

“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。”

 
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