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柔性变色膜来自变色龙皮肤的灵感


       变色龙可以改变自己的颜色来伪装自己,交流和调节温度。科学家试图将这些变色特性复制到隐形技术,防伪措施和电子显示器上,但由于材料具有局限性,使该技术一直难以较快推广。现在,研究人员已经开发出一种柔性薄膜,该薄膜可根据拉伸,压力或湿度而改变颜色。
 
       通过变紧或放松皮肤,变色龙可以改变光从表面下的鸟嘌呤晶体反射的方式,从而产生所谓的结构着色。这些结构颜色不同于颜料。科学家们已经用各种变色材料模仿了变色龙皮肤的晶体纳米结构,但是它们通常很难生产,或者它们依赖不可再生的石油资源。相反,纤维素纳米晶体是可再生材料,可以自组装成具有虹彩结构色的薄膜。但是,这些薄膜通常很脆弱,与变色龙皮肤不同,它们不能被拉伸,而且极易断裂。

       为了增加纤维素纳米晶体的柔韧性,研究人员添加了一种称为PEGDA( 聚乙二醇二丙烯酸酯)的聚合物,并使用紫外线将其交联到棒状纳米晶体上,从而制得了颜色鲜艳的虹彩膜,其颜色从蓝色到红色取决于PEGDA的特性。这些薄膜既坚固又柔韧,断裂前可拉伸至其原始长度的39%。在拉伸过程中,一层膜的颜色逐渐从红色变为绿色,然后在放松时变回原来的颜色。根据研究人员的说法,这是纤维素纳米晶体材料首次实现拉伸和松弛诱导的,可逆的结构颜色变化,这种变化是肉眼可见的。该薄膜还随着压力和湿度的变化而变色,使团队可以显示或隐藏用无墨水笔书写的文字。
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