蝴蝶和珍貴的寶石有什么聯(lián)系?
由于觀看角度不同，它們都會(huì)產(chǎn)生生動(dòng)的顏色變化，根本原因是其復(fù)雜微觀結(jié)構(gòu)在發(fā)生變化。根據(jù)這一特點(diǎn)，英國科學(xué)家用納米技術(shù)創(chuàng)造出變色的塑料薄膜。
近日，劍橋大學(xué)物理教授 Baumberg的團(tuán)隊(duì)耗時(shí)七年終于研發(fā)成功一種納米塑料，當(dāng)這種納米塑料與其他橡膠分子結(jié)合后，在張力變化時(shí)，薄膜的顏色也會(huì)發(fā)生變化，就像蝴蝶揮動(dòng)翅膀時(shí)顏色發(fā)生的變化一樣。
該研究已發(fā)表在《 Nature Communications》雜志上，研究小組描述了他們是如何將納米顆粒堆積成這種流動(dòng)閃爍的新奇材料。
薄膜的顏色隨著其拉伸和壓縮而變化，這是一種突破，因?yàn)橐郧斑�從來沒有過能不經(jīng)過顏料上色就實(shí)現(xiàn)顏色的變化。
這項(xiàng)研究與包裝用塑料袋的結(jié)構(gòu)相比具有以下特點(diǎn)：
首先，該團(tuán)隊(duì)是在大桶中生產(chǎn)出干凈的納米塑料，然后將其晾干。固體塑料球粘在外面，而聚集在一起。當(dāng)這些塑料球被軋輥壓入橡膠材料時(shí)，有趣的事情出現(xiàn)了——會(huì)出現(xiàn)像蛋白石一樣的光澤變化。
其次，這種物質(zhì)在宏觀上看起來很酷，在微觀上則更有趣。當(dāng)這些塑料球被軋輥碾過時(shí)，它們變得更加對(duì)稱了。Baumberg教授指出：“塑料球快速、有序地排列成更精致的結(jié)構(gòu)”。以恰當(dāng)?shù)姆绞桨阉芰锨驂喝刖w結(jié)構(gòu)，近距離觀察時(shí)就像在蜂箱內(nèi)一樣。
這結(jié)果類似于把一堆大理石或球軸承倒入托盤中來回?fù)u晃，這樣似乎會(huì)造成混亂，但它們卻快速進(jìn)入了完美的結(jié)構(gòu)層。在每層內(nèi)形成精致的格子，如蝴蝶翅膀那樣包含細(xì)小、多彩的發(fā)光物質(zhì)。
該團(tuán)隊(duì)稱為“蛋白石聚合物”的結(jié)構(gòu)被拉伸時(shí)，可以變成任何顏色的圖案或變成半透明的。既然橡膠結(jié)構(gòu)層的尺寸和厚度可以控制，蛋白石可以設(shè)計(jì)成在適當(dāng)?shù)膲毫ο伦儞Q顏色。
Baumberg進(jìn)一步指出，這種材料可用于生產(chǎn)防偽錢幣、瓶蓋，甚至用于包裝防偽，在達(dá)到適當(dāng)張力時(shí)就出現(xiàn)顏色的變化。
在未來，你或許會(huì)見到一棟隨著陽光變色的建筑物或者是一輛隨陽光變色的汽車，或者一個(gè)在充氣時(shí)會(huì)瞬間變成藍(lán)色的紅色氣球等，Baumberg希望這種材料可以在一兩年內(nèi)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。
