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中山大学楚盛教授课题组成功研制"人造变色龙

作者/整理:中大 来源:互联网 2016-03-16

  长久以来,世界各地的科学家都想模拟出变色龙的皮肤,如今中国的科研人员做到了。一款机械人造变色龙(如图)能够借助皮肤上的金属纳米颗粒进行颜色变换,颜色范围几乎达可见光谱的所有色调。中山大学材料科学与工程学院楚盛教授、陈雪晨博士和武汉大学王国平教授团队用近两年时间完成了相关研究。日前,该成果发表于美国化学学会主办的《ACS纳米》杂志(影响因子12)。并被美国化学学会杂志C&EN,中国科学网、网易、腾讯、果壳网等多家媒体报道。

 

中山大学材料科学与工程学院楚盛教授、陈雪晨博士和武汉大学王国平教授团队用近两年时间成功研制“人造变色龙”。

 

  自然界的变色龙不是靠色素细胞变色,而是靠调节皮肤表面的纳米光子晶体结构,通过改变对光的反射特性而变色的。研究人员在3D打印的变色龙身上覆盖了由纳米级的金颗粒阵列组成的有源局域表面等离激元器件,就像变色龙的盔甲鳞片。

  通过在“鳞片”上施加电压,可以在金纳米颗粒上沉积或去沉积不同厚度的银膜,来调控金属局域表面等离激元的性质,从而实现“实时”反射不同波长光的目的,即实现变色。

  将“红绿蓝三色传感器”放置在机械变色龙的两只“眼睛”里,并配备一个嵌入式控制系统。当传感器“看”到相应颜色后,会告诉计算机系统,系统就会给“鳞片”施加一个电压,电压大小、施加时间由前期实验结果决定,并存入系统程序里,从而实现颜色自动调控。

  之前,人造变色龙皮肤的典型研究都是通过注入彩色墨水在弹力皮肤上流动来实现,以模拟另外一些能改变颜色的动物,如乌贼。新装置的变色速度更快,颜色覆盖范围更广。

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