久久精品免费观看_欧美日韩精品电影_91看片一区_日日夜夜天天综合

 研究人員正在從色彩鮮艷的魷魚展示的活躍偽裝中汲取靈感。這些研究人員使用由螺旋狀排列的液晶聚合物網(wǎng)絡(luò)制成的薄而柔韌的膜，開發(fā)出一種人造色素團(tuán)，可以根據(jù)指令立即改變顏色——從近紅外到可見光再到紫外光。



輕輕一觸即可變色



這些膜位于排列成網(wǎng)格的微小腔體上，每個(gè)腔體都可以氣動充氣到精確的壓力。當(dāng)空腔膨脹時(shí)，膜被拉伸，其厚度縮小并改變其外觀顏色。



至關(guān)重要的是，這些膜不需要拉伸太多就可以達(dá)到這種效果。使用相當(dāng)于輕輕觸摸的壓力，它們的顏色可以改變?yōu)榭梢姽庾V內(nèi)的任何顏色。使用類似機(jī)制的變色材料歷來需要變形 75% 才能從紅色變?yōu)樗{(lán)色，因此無法在具有固定尺寸的環(huán)境中使用，例如顯示器或窗戶。



需要的變形小于 20%



由于研究人員的人工色素團(tuán)需要不到 20% 的變形才能達(dá)到相同的效果，因此它們可以像 LCD 顯示器中的像素一樣排列。而且由于研究人員系統(tǒng)中的分層液晶具有自己的反射顏色，因此它們不需要背光，因此不需要恒定的電源來保持其固有的充滿活力的外觀。



雖然研究人員的原型顯示器每個(gè)只有幾十個(gè)像素，但一項(xiàng)展示其變色能力背后原理的研究概述了它們在各種偽裝技術(shù)中的潛力，以及在建筑、機(jī)器人、傳感器和其他領(lǐng)域的應(yīng)用。



該研究由 Joseph Bordogna 教授兼材料科學(xué)與工程系系主任 Shu Yang 和她實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員 Se-Um Kim 領(lǐng)導(dǎo)。楊實(shí)驗(yàn)室成員 Young-Joo Lee、Jiaqi Liu、Dae Seok Kim 和 Haihuan Wang 也對這項(xiàng)研究做出了貢獻(xiàn)。



不斷變化的結(jié)構(gòu)顏色



我們實(shí)驗(yàn)室一直對結(jié)構(gòu)色很感興趣，包括如何通過機(jī)械力改變它，楊說，例如，我們之前已經(jīng)證明，一種變色聚合物可能預(yù)示著士兵和運(yùn)動員的腦外傷。在觀察一些動物如何進(jìn)化結(jié)構(gòu)顏色時(shí)，我們意識到它們有彈性細(xì)胞，可以像顯示器中的像素一樣工作，我們可能會采取類似的方法。



當(dāng)光與表面的微觀特征相互作用時(shí)，會產(chǎn)生結(jié)構(gòu)色，這種現(xiàn)象使蝴蝶翅膀和孔雀羽毛呈現(xiàn)虹彩，通常比顏料或染料基顏色更亮。就研究人員的顯示器而言，這些特征存在于一類稱為“主鏈?zhǔn)中韵蛄幸壕椥泽w”或 MCLCE 的材料中。液晶本質(zhì)上是各向異性材料，這意味著它們的特性會根據(jù)它們的方向取向而變化。MCLCE 的螺旋形狀允許大的彈性各向異性，因?yàn)槁菪穆菥嗫梢院苋菀椎馗淖儭?/span>



當(dāng)顯示器中的空腔膨脹時(shí)，其 MCLCE 膜被拉伸。就像壓縮彈簧一樣，這會減少膜內(nèi)液晶螺旋的間距，從而改變在觀察者處反射的光的波長。



高水平的控制



通過繪制出使每個(gè)人工色素團(tuán)達(dá)到所需顏色所需的確切壓力，研究人員能夠像顯示器中的像素一樣對它們進(jìn)行編程。即使每個(gè)像素沒有單獨(dú)的氣動泵，這種控制水平也是可能的。



我想在一個(gè)簡單的操作中同時(shí)生成紅色、綠色和藍(lán)色，Kim 說，所以我將不同寬度的腔體連接到同一個(gè)空氣通道。這意味著，盡管承受相同的壓力，但每個(gè)像素的變形程度和顏色各不相同，從而降低了整個(gè)設(shè)備的復(fù)雜性。



僅使用兩個(gè)空氣通道，研究人員的原型就可以產(chǎn)生與周圍表面的陰影和紋理相匹配的 7×5 棋盤圖案。通過七個(gè)通道，它們可以以 LCD 時(shí)鐘中的七段彩色顯示器的風(fēng)格呈現(xiàn)數(shù)字。



研究人員認(rèn)為，MCCLEs 獨(dú)特的機(jī)械變色性能將激發(fā)新的仿生光子器件和傳感器的創(chuàng)造，盡管該材料的機(jī)制相對簡單，但它們具有高度的敏感性和復(fù)雜性。他們還計(jì)劃進(jìn)一步展示 3D 顯示器，以及通過改變顏色來響應(yīng)環(huán)境溫度的“智能”窗戶。

原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_497816.html
來源：賢集網(wǎng)
著作權(quán)歸作者所有。商業(yè)轉(zhuǎn)載請聯(lián)系作者獲得授權(quán)，非商業(yè)轉(zhuǎn)載請注明出處。