科學家創造新型變色薄膜 有望賦予機器人變色龍

?智能機器人 ????|???? ?2020-06-17 ????|???? 作者:萬博智能科技有限公司
加州大學河濱分校的科學家們近日創造了一種新型超薄薄膜,它具有令人難以置信的能力,可以在扭曲或彎曲時改變顏色。研究人員認為,這樣的材料有朝一日可能會出現在機器人身上,讓它們擁有變色龍般的皮膚,或者變成現金,作為驗證其真實性的手段。
 
新薄膜的功能與我們過去研究過的一些變色材料類似,其中涉及到帶電的微粒子,這些微粒子會隨著光的變化而改變顏色,還有非常細的脊線,當它們被扭曲或彎曲時,會反射不同波長的光。同一研究團隊曾在2014年創造出早期迭代的薄膜,它在壓力下改變顏色,作為監測機械壓力的一種方式。
 
但根據團隊的說法,最新版本與之前版本的這些薄膜不同,因為它可以通過編程來顯示獨特的復雜模式。該團隊通過將金納米顆粒制成微小棒狀的薄膜來實現這一目標,這些金納米顆粒根據其大小、形狀和方向的不同呈現出不同的顏色。
 
“在我們的案例中,我們將黃金還原成納米大小的棒狀物,”化學教授尹亞東(音譯)說。“我們知道,如果我們能讓棒狀物指向一個特定的方向,我們就能控制它們的顏色。面對一個方向,它們可能會出現紅色。移動45度,它們就會變成綠色。”
 
為了使數以百萬計的這些金納米棒以同樣的方式面對,該團隊首先將它們與較小的磁棒融合,并將這對磁棒封裝在聚合物盾牌中,將它們并排鎖定,并讓它們的方向由磁鐵決定。“就像你拿一塊磁鐵套在一堆針上,它們都會指向同一個方向。”尹亞東說。“我們就是這樣控制顏色的。”
 
然后研究人員將納米棒干燥到薄膜上,其方向被鎖定。“但是,如果薄膜是柔性的,你可以彎曲和旋轉它,隨著方向的變化,仍然會看到不同的顏色。”尹教授解釋說。據研究人員介紹,這種薄膜可以涂抹在物體表面,就像在房子上噴漆一樣容易,這為我們提供了一些有趣的潛力。它可以用在機器人上,讓它們根據環境的變化而改變顏色,也可以作為貨幣的認證技術。他們甚至認為未來主義藝術是一種可能性。
 
“藝術家們可以利用這項技術創造出迷人的畫作,根據不同的觀察角度,這些畫作會有很大的不同。"研究人員說。“如果能看到我們工作中的科學與藝術之美相結合,那就太好了。”