麻省理工學(xué)院研究人員利用彩色攝影技術(shù),將大尺寸圖像打印到彈性材料上,拉伸時可以改變其顏色,隨著材料的應(yīng)變反射不同的波長。圖片來源:麻省理工學(xué)院
想象一下:拉伸一張膠片就能看到上面隱藏的信息,或者檢查臂帶的顏色就能檢測肌肉質(zhì)量,又或者穿一件游泳時會變色的泳衣——得益于一種老攝影技術(shù)的“復(fù)興”,這種像變色龍一樣的變色材料可能很快會實現(xiàn)。這種技術(shù)已經(jīng)被美國麻省理工學(xué)院的工程師重新利用,研究結(jié)果發(fā)表在最近的《自然·材料》雜志上。
通過將19世紀(jì)的彩色攝影技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代全息材料,研究團(tuán)隊能將大尺寸圖像打印到彈性材料上,當(dāng)拉伸時,這些圖像可以改變顏色,隨著材料的應(yīng)變反射不同的波長。彩色攝影術(shù)由于過程耗時費力,在很大程度上已淡出了歷史。
在新研究中,研究團(tuán)隊將彈性、透明的全息膠片附著在類似鏡子的表面上,然后在離膠片幾英尺的地方放置了一臺投影儀,并將圖像投射到每個樣品上,這些膠片在幾分鐘內(nèi)就產(chǎn)生了大而詳細(xì)的圖像,且生動地再現(xiàn)了原始圖像中的顏色。
然后,他們將膠片從表面剝離,將其粘貼在作為支撐的黑色彈性硅膠背襯上。他們拉伸薄膜,就觀察到了顏色的變化,這就是“結(jié)構(gòu)色”的體現(xiàn):當(dāng)材料拉伸變薄時,其納米級結(jié)構(gòu)會重新配置,以反射略有不同的波長,例如從紅色變成藍(lán)色。
研究人員制作了印有花束的彈性膠片,當(dāng)膠片被拉伸時,這些花束會從暖色調(diào)變?yōu)槔渖{(diào)。他們還印制了能顯示物體印記的膠片,如草莓、硬幣和指紋。
該團(tuán)隊的研究成果提供了一種可擴(kuò)展的制造技術(shù),可用于生產(chǎn)具有“結(jié)構(gòu)色”的詳細(xì)、大規(guī)模的材料。這種顏色產(chǎn)生于材料的微觀結(jié)構(gòu),而不是來自化學(xué)添加劑或染料。