斯坦福科学家开辟可按需改变色彩、纹理与外形的纳米光子材料

研究人员采取一种此前用于太阳能电池板和可印刷电子产品的聚合物，经由过程半导体系体例造中常见的电子束光刻技巧，将其制备成具有纳米构造的超外面。在用扫描电子显微镜不雅察这些纳米构造时，团队不测发明材料的一个关键特点：当与水接触时会产生膨胀，外面微构造随之改变，从而让材料出现出不合的色彩和纹理；而在接触某些溶剂（如含酒精溶剂）后，材料又可以回到最初状况。

根据新揭橥的论文，这一超外面是首个可以或许在需求驱动下同时改变色彩与外面质感的聚合物原料，其行动与章鱼等头足类动物的皮肤高度类似。这些生物可以经由过程调节皮肤中的微构造来改变体表色彩和粗拙度，用于假装、交换等复杂功能，而该新材料则在人工体系中展示出类似的“可油滑肤”才能。

斯坦福材料科学与工程专业博士生、论文第一作者Siddharth Doshi表示，团队意识到可以应用电子束在极细标准上精确控制材料外面的描写，从而调节其对液体的接收特点以及对光的散射方法。在此基本上，研究人员设计了多种微不雅纹理，使材料在接触水分后，可以选择性地将光散射成高光泽或类磨砂后果，使得出现出的视觉后果在真实感上有望超出当前智妙手机和电脑显示屏。

尽管具备出色的光学和触觉外不雅调控才能，这种材料短期内并不会代替现稀有字显示技巧。研究团队今朝加倍存眷的是机械人技巧、可穿戴设备、生物工程和假装体系等偏向，例如为柔性机械人供给既能“感触感染”情况又能主动改变外不雅的外壳，或者为医疗和人机交互开辟更拟真、更具反馈才能的“电子皮肤”。

下一步，研究人员还筹划引入神经收集等人工智能办法，为这一聚合物“皮肤”配备主动调节机制。假想中的体系可以及时比较材料外面与四周情况的光学特点，并在无须人工干涉的情况下自立调剂色彩和纹理，实现真正意义上的智能假装或自适应外不雅调控。