变色龙是一种神奇的动物。我相信很多人都梦想过像这样改变颜色。
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现在科学家们已经把这个梦想变成了现实。
加州大学伯克利分校的工程师开发出了这种变色龙般的人造皮肤
这种具有多种颜色的新材料为开发新型显示技术提供了可能性。有了这项技术，我们可以开发出可以改变颜色的伪装材料和可以检测建筑物、桥梁和飞机中不易检测到的缺陷的传感器。
“这是第一次有人开发出这种灵活的变色皮肤，只需弯曲一次就可以改变，”伯克利团队的成员康妮·j·张-哈斯奈说。
研究人员在硅片上蚀刻出比人类头发薄几千倍的微小颗粒——比光波的长度还要小，因此他们可以通过改变材料的弯曲和拉伸程度来选择材料反射的颜色。
通常，当白色广谱光照射在颜料、纤维或其他自然物体的表面时，我们可以看到它们的颜色。然后，这些物体表面独特的化学成分会吸收不同波段的成分。未被吸收的光将被反射回来，较短的光波将使物体呈现蓝色，而较长的光波将使物体呈现红色，并且可以显示整个可见光部分的颜色。要改变物体表面的颜色，比如秋天树叶的颜色，需要改变物体的化学成分。
现在，工程师和科学家已经开发出一种不用化学染料和颜料就能改变物体表面颜色的方法。它们在物体表面雕刻出最小的纹理，使它们相互作用并反射特定波长的光。这种“结构色”在自然界中并不常见，但是许多蝴蝶和蜜蜂会表现出特殊的彩虹色。
用结构代替传统光学来控制光不是一项新技术。
然而，使用这种技术来控制颜色有点不切实际，因为在这个过程中损失了太多的光。参与这项研究的研究人员应用了一个简单的原理，实现了颜色控制。他们不是在硅片上切割，而是蚀刻出一排排凸起。这些脊不会将光散射成完整的彩虹，而是反射特定波长的光。他们可以通过调整这些凸起之间的间距来选择硅片反射的颜色。然而，与通过切割形成的细线不同，硅晶片上提高的反射效率非常高，并且可以根据调节灵活地反射特定频率的光。
为了控制脊反射的颜色，它们之间的空间，即反射的周期，是关键。
研究人员发现，可以通过弯曲和拉伸材料来微调反射周期。
能够变色的柔性表面的早期发展并不顺利。金属表面更容易蚀刻，但其效率相对较低，只有照射在其上的一部分光可以发射。然而，其他表面要么太厚，它们的应用范围是有限的。要么太难，要么不够灵活，无法实现充分的控制。
伯克利的研究人员使用了大约120纳米厚的半导体硅片，从而克服了这两个问题。这种材料蚀刻由硅原子在柔性硅晶片上形成的凸起，从而实现柔性。随着硅晶片的完成和扩展，凸起之间的空间将会改变，并且被材料反射的光的颜色也将改变。
利用这种半导体材料，研究小组还创造了一种表皮，它非常薄，非常平坦，很容易具有设计的表面特征。这种材料可以精确地反射非常纯净的颜色，并且非常高效，反射83%的入射光。
根据他们最初的设计，只有25纳米的周期变化可以产生非常明亮的颜色，包括绿色、黄色、橙色和红色，波长范围为39纳米。研究人员认为，未来的设计可以反射波长范围更广的颜色，反射效率会更高。
为了证明这一点，研究人员制作了一个颜色为1平方厘米的可以改变的硅片。未来的发展是生产足够大的材料来实现商业应用。
“下一步是制造更大的硅芯片，一些制造商已经能够做到这一点，”常哈斯南说。"到那时，我们希望发现它在娱乐、安全和监控方面的应用."
蝌蚪君只是想一想都觉得不可思议
对于消费者来说，这种类似变色龙的材料可以用于新的显示技术，以生产户外娱乐用的彩色显示器。这项技术也可以用来在车外伪装，这样就可以改变颜色，更好地融入周围环境。
更多的日常应用还可能包括能够通过颜色变化指示金属结构疲劳的传感器，其用于检测建筑物、桥梁或机翼上重要金属部件的结构疲劳程度。
变化——哈斯宁总结道，“这是第一次有人在单层柔性薄片上实现如此广泛的颜色变化。我觉得很酷！”
(原文来自sciencedaily.com，由小蝌蚪君编辑。请注明转载来源。)