朱崇愷

模仿阿氏霓虹脂鯉表面變色的原理制作變色材料

受到阿氏霓虹脂鯉（又稱日光燈魚）身體表面閃爍色彩的啟發(fā)，北卡羅來納州立大學的研究人員開發(fā)出了一種通過操縱材料中納米結構柱的方向來改變材料顏色的技術?！鞍⑹夏藓缰幙梢酝ㄟ^改變皮膚中微小血小板的角度來控制其身體表面鮮艷的條紋?！北笨_來納州立大學機械和航空航天工程系副教授張志豪（音譯）說。

“為了對這個概念進行驗證，我們創(chuàng)造了一種能夠展示相似功能的材料。具體來說，我們可以使用磁場改變納米柱陣列的方向，進而改變材料的顏色?！北笨_來納州博士生、論文第一作者羅志仁（音譯）說。最終完成的變色材料由四層組成，襯底為硅材料，表面涂覆一種嵌有氧化鐵納米顆粒的聚合物。該聚合物層內(nèi)規(guī)則地排列出微米寬的小塊。中間層是含有自由浮動的氧化鐵納米顆粒的水溶液。當在基板下方施加垂直磁場時，磁場會將浮動的納米顆粒拉成隊列。通過改變磁場的方向，研究人員可以改變納米粒子柱的方向。而改變納米粒子柱的角度就會改變材料所反射的最強光的波長，實際上，這就改變了材料的顏色。

“我們可以通過控制聚合物基板上的基座陣列來改變材料的基線顏色，”張教授說，“接下來的工作包括微調(diào)納米粒子柱陣列的幾何形狀以提高色彩的純度。我們還計劃開發(fā)集成電磁鐵，以實現(xiàn)更多的可編程色彩轉(zhuǎn)換?！?/p>