科学家制造了一种像章鱼一样改变颜色和纹理的人造皮肤

斯坦福大学的工程师创造了一种柔软的材料,可以在几秒钟内改变其表面和色调。

来源:ZME科学

章鱼是无可争议的伪装之王。尽管工程师们已经学会了模仿颜色,但章鱼也能模仿纹理,以一种让科学家们困惑了几十年的复杂程度消失在背景中。

现在,斯坦福大学的一个团队已经非常接近破解密码。

在《自然》杂志上发表的一项研究中,研究人员描述了一种柔软、有弹性的材料,它可以快速改变其颜色和表面纹理,展现出比人类头发更细的复杂图案。该研究将光学和软材料联系起来,产生以与生物体相似的方式变化的表面。

“纹理对于我们体验物体的方式至关重要,无论是外观还是感觉,”斯坦福大学材料科学与工程博士生、该研究的第一作者 Siddharth Doshi 说。 “这些动物可以在接近微米尺度上改变它们的身体,现在我们可以在相同的尺度上动态控制材料的形貌以及与之相关的视觉特性。”

用电子书写纹理

这种新型“光子皮肤”的基础是一种名为 PEDOT:PSS 的常见导电聚合物薄膜。您可能已经与它进行过互动——它用于显示器、太阳能电池和生物电子学。但这种聚合物有一个有用的特点:当暴露于水或某些溶剂时,其结构会重新排列并膨胀。

斯坦福大学团队发现他们可以使用电子束精确控制可逆变形,电子束与用于在计算机芯片上蚀刻纳米级特征的工具相同。通过将聚合物薄膜的不同区域暴露在不同剂量的电子下,他们巧妙地改变了每个区域随后可以吸收的水量。

当薄膜干燥时,它是平坦的且没有特征。添加水,精心设计的景观就会升起。

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将纹理转换为颜色

超越伪装

但其影响还更深远。