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通过研究青蛙,科学家造出了能改变颜色的新材料

科普小知识2022-01-31 19:02:54
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通过研究青蛙,科学家造出了能改变颜色的新材料

日本研究人员开发了一种可以像变色龙一样变色的新材料。这种仿生复合材料可以应用于下一代显示技术,在未来提供更生动的观看体验。

变色龙只是众多能在环境刺激下变色的生物之一。其他包括青蛙和章鱼。

研究人员仔细研究了这些动物变色能力背后的潜在机制,包括它们的解剖结构、细胞和分子水平。他们希望将这种能力应用到人类技术中,比如可以根据需要改变颜色的显示屏。

名古屋大学的研究小组基于他们对一些青蛙变色能力的研究结果,开发了一种新材料。晶体和染料可以改变它们的颜色和图案,这取决于材料的背景颜色和可见光或紫外光的存在。

这种新材料几乎和青蛙变色的皮肤一样复杂。

研究人员研究了几种不同种类的青蛙,并开发了变色材料。这些两栖动物的皮肤由多层不同的细胞组成。每一层和组成它的细胞都有不同的特征。当它们一起工作时,这些有机成分会产生令人印象深刻的颜色变化。

这种新的复合材料是自然变色能力的再现。晶体和染料可以对不同的刺激做出不同的反应,形成各种完美的组合。

每种染料都有其原始的天然颜色特征。其中一些会在光的照射下变色。通过将不同的染料组合在一起,材料的外观可以根据用户的要求而改变。

除了染料,这种材料还有球形晶体,可以以不同的方式改变颜色。与依赖于颜色的染料不同,晶体直接从改变微观结构的角度操纵光线。

变色复合材料可以改变显示技术。

研究员鸠山由纪夫解释了名古屋的研究小组如何测试复合材料不同部分的效果。他们通过改变这些光弯曲晶体的大小、改变背景的颜色和使用两种不同的光(包括可见光和紫外光)进行了不同的实验。

该研究的通讯员Takeoka报道说,这些变化可能会导致材料的不同颜色。他指出,这种材料可以复制变色龙和其他动物的变色能力,尤其是它们对光和压力等环境刺激的变色反应。

该研究的主要作者和研究员酒井美纪说:“这是该研究领域令人兴奋的进展,因为我们越来越适应和发展基于动物的人工变色机制。”

动物可以呈现明亮的色调和不同色调的颜色,以便与环境融合或变得更加突出。研究小组认为,他们的复合材料可以匹配甚至超过这些天然材料。

如果这种材料得到改进,它可以用于移动设备和大型设备的显示屏。

蝌蚪工作人员编译自自然新闻,译者李同信,转载必须授权