要说这材料真神了,就跟章鱼一样能“变装”。章鱼在海里游,皮肤蹭蹭蹭地变色变质感,一下就跟礁石混一块了,人能做得这么活吗?斯坦福大学的一帮人搞了个大新闻,《自然》杂志都发了。他们受头足类动物启发,弄出了一种新型聚合物材料,终于能在一个器件上,把表面纹理和颜色分开来调了。“头足类靠的是那些小突起和色素细胞变颜色。”西达尔特·多希是这篇论文的主要作者,他说他们一直想在工程材料里重现这本事。有次意外发现了PEDOT:PSS这种导电聚合物,被电子束照过的地方遇水不怎么胀,没照过的地方却能吸水鼓起。 这下子可让他们有了灵感。他们拿高精度的电子束光刻工具在薄膜上雕出图案,往水里一泡,图案就能藏起来或露出来。控制颜色的方法更妙,把薄膜夹在两层极薄的金属中间做成谐振腔,就像给材料装了调音器一样,能精准控制不同区域怎么膨胀,从而反射出不同的光来。 关键在于这俩功能是分开来搞的。多希说他们把纹理层和色彩层做在超薄玻璃的两面,往两边倒不同的溶剂,就能实时单独调控。这种设计就像两边各装了一套开关,一边管浮雕,一边管灯光。 这玩意儿到底有多快?实验显示,切换纹理和颜色只要20秒就能完成,而且能耐受超过250次循环折腾,性能一点不弱。像搞动态伪装的时候,不光颜色准,质感也能跟背景一模一样;显示领域里可以造出“实体像素”,或者防伪标签一滴液体就能显字。 说白了就是在调控光的颜色、反射和散射这些基本属性。多希还说这技术能给建筑表皮做智能节能,或者用来做会变的面料或艺术品。 不过现在也有麻烦。现在主要靠液体浸泡来驱动,不太便携也不够适应环境。他们已经发现用电化学也能让薄膜胀起来了。要是能全电子化控制就好了。再就是制备工艺得用电子束光刻太贵了,他们正在想紫外光刻或者大面积热加工的办法来省钱。 北京大学工学院的喻俊志教授觉得这技术有两大创新点:一是用电子束预先编好程序让材料内部有差异;二是用双层结构实现形变和变色分开调。他觉得这种表面动态调控的方法不仅给智能材料提供了新思路,还为仿生机器人的伪装技术开了新路子。