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本报记者 李 墨 在宽广的海底宇宙，章鱼是当之无愧的“伪装众人”。当它游过珊瑚礁时，皮肤险些在一会儿就能从米色变得灰褐，质感也从光滑变得不祥，与周围岩石的纹理和色调“完整交融”。东说念主工材料能否像章鱼相通，领有魔术般的“脚色”智商？近日，《当然》杂志发表了好意思国斯坦福大学推敲团队的一项新收场，受章鱼、乌贼等头足类动物启发，团队栽培出一种新式团员物材料，初次已毕在单一器件上对名义视觉纹理和结构色调的孤苦、动态调控。这项本事有望为动态伪装、自安妥自大、智能建筑以及互动艺术等范围，提供全新的科罚决策。 “头足类动物简略通过调控皮肤的乳突(皮肤上可伸缩的轻浅突起)和色素细胞改变自己纹理和心思，这是它们已毕惊东说念主伪装智商的要道。”该论文的共同通信作家、斯坦福大学博士生西达尔特·多希在经受本报记者采访时默示，推敲团队一直但愿能在工程材料上复现这一精妙的当然机制。一次未必的发现让他们找到了打破口。“咱们发现，一块曾在扫描电子显微镜下不雅察过的PEDOT:PSS(一种导电团员物)样品，其被电子束照耀的区域，溶胀动作(指材料来往溶剂时因溶剂分子浸透而发生的推广风景)与未照耀区域霄壤之别。受到电子束照耀的区域，其结构变得紧致，遇水后的推广智商被大大扼制；而未照耀的区域则能解放吸水大幅卓绝。”多希说。 这一发现引发了推敲团队的探索柔软。在对材料的纹理抑遏上，他们利用高精度的电子束光刻器具，在团员物薄膜上“微雕”出各式图案。当薄膜被浸入不同液体中时，会发生可逆的局部推广或减轻，从而荫藏或自大预设的纹理图案。在心思抑遏上，则接收了一种小巧的光学结构，将薄膜夹在两个极薄的金属层之间，使之组成一个“法布里—珀罗谐振腔”(一种光学谐振安设)。这一结构如同给材料装上了精密的“调音器”，可精确抑遏薄膜不同区域的溶胀经过，改变器件对特定心思光的反射率，从而呈现不同的结构色。 更要道的编削在于对纹理与心思的孤苦调控。“咱们将‘纹理层’和‘色调层’辞别制备在超薄玻璃基板的两面，通过向基板两侧孤苦导入不同溶剂，便能对纹理和心思进行及时、孤苦的调控。”多希先容，正规投注平台这种贪图就像为物体名义装上了两套不错孤苦开关的系统，一套抑遏“浮雕”，一套抑遏“灯光”。 这种仿生材料的适用性究竟怎样？实验标明，其反映速率令东说念主惊喜——完整的纹理和心思切换可在短短20秒内完成，并能承受提升250次轮回使用而性能不减。这种安妥性和持久性不错促其诳骗于多种场景。比如，在动态伪装方面，这种材料不仅能精确匹配配景心思，还能纯真复刻配景的纹理质感，从而达到更深档次的视觉交融。在自大与交互范围，它可用来创造能改变物体名义质感的“实体像素”，或栽培新式防伪标签，只需滴加特定液体，标签背后荫藏的信息便会悄然泄漏。“咱们本色上是在调控光的心思、反射和散射等基本属性。”多希默示，该本事还可用于抑遏建筑物表皮对阳光的招揽与反射，已毕智能节能，也可创作出能随环境或情谊变化的动态面料或艺术品。 不外，从实验室走向施行，这项本事仍濒临不少挑战。现在其运转样子依赖液体浸泡，在一定经过上限度了便携性与环境安妥性。“咱们已发现电化学技能也能运转肖似薄膜发生溶胀。”多希默示，“将来若能已毕全电子化抑遏，将极大拓展应用场景。”此外，现在制备工艺所需的电子束光刻本事资本腾贵。推敲团队正在探索更经济的制备圭表，如紫外光刻或大面积热加工本事，以期鼓吹限制化应用。 北京大学工学院阐述喻俊志默示，这项本事的中枢编削在于：一是通过电子束事前“编程”材料里面的溶胀互异，让图案在溶剂环境变化中可控自大与荫藏；二是接收双层结构贪图，已毕了“形变”与“变色”的孤苦调控。喻俊志合计，“这种受头足类动物启发的名义动态调控新圭表，不仅为智能材料贪图提供了新念念路，还为仿盼愿器东说念主的外不雅自安妥与伪装本事设备了新道路。” 《 东说念主民日报 》( 2026年03月02日 13 版) |
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