仿章鱼皮肤变色 新材料可用于隐身

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【大纪元2014年08月21日讯】(大纪元记者陈俊村编译报导)受到章鱼隐身能力的启发,美国研究人员开发出一种轻薄、有弹性的材料,可随着环境背景自动变色,未来或将有助于使隐身术成真。

为了躲避觅食者,栖息在海洋中的章鱼会在很短的时间内变换皮肤的颜色和透明度,使自己几乎不被其他海洋生物所见,进而达到伪装的目的。

美国伊利诺大学和休斯顿大学的研究人员模仿章鱼的伪装方法,研制出一种可感测光线的人造皮肤,当这种材料被光线照射时,它会在大约1秒内由黑色变成白色。

这种材料由几层不同材质构成,可对应到章鱼的各种结构。第1层是对热敏感的颜料,当室温达到摄氏47度时,它的颜色会由黑色变成无色,相当于章鱼的色素体(chromatophore)。

第2层是很薄的银,可使背景变成明亮白色,其功能类似章鱼的白色素细胞(leucophores);第3层有硅电路可控制颜色,相当于章鱼控制色素体的肌肉;而第4层则有光线侦测器,类似章鱼皮肤的视蛋白(opsin)。当这些侦测器感应到光线时,它们会促使上层的硅电路加温,进而让最上层变为无色,最后使第2层的亮白色背景显现出来。

与章鱼的皮肤相比,这种材料仍有许多可以改进的地方。比如说,章鱼可以在极短的时间内变成多种颜色,但这种材料只能从黑色变成白色,而且它采用加热来改变颜色,会耗用电力和较长的时间,其能感应的温度范围也较小。

然而,这项研究的主导人之一、伊利诺大学材料科学和工程学系教授罗杰斯(John Rogers)表示,虽然这种材料目前还不能用来伪装,但这是一个很好的起始点,研究人员已经朝研发出变色壁纸的方向迈进一步。

上述研究成果发表在美国《国家科学院学报》(PNAS)。

责任编辑:苏漾

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