受章鱼与乌贼惊人拟态能力的启发,斯坦福大学研究团队成功研发出一种新型柔性材料。该材料能在极短时间内同时改变表面颜色与纹理,精度高达纳米级别,相关成果已发表于国际顶级学术期刊《自然》。
章鱼和乌贼是自然界中的伪装大师,能够迅速调整皮肤的颜色与质感以融入环境。长期以来,科学家致力于通过人工材料复刻这一能力。斯坦福大学团队此次突破,实现了材料在数秒内完成形变与变色,生成的图案细节甚至细于人类发丝。
该研究首席博士生西达尔特·杜希指出,纹理是人类感知物体的关键要素。团队利用电子束光刻技术与吸湿性聚合物薄膜相结合,通过电子束精准照射特定区域,控制材料吸水后的膨胀程度,从而在微观层面构建出复杂的动态地形。这一发现最初源于一次意外:研究人员在扫描电子显微镜下观察样本后,发现被照射区域发生了颜色与质感的显著变化。
这项技术具有广泛的应用前景。它不仅能提升人类与机器人的动态伪装能力,还可用于开发可变色柔性显示屏及可穿戴设备。此外,该成果将推动纳米光子学领域的发展,为电子、加密及生物医学技术提供新路径。团队甚至成功复刻了优胜美地国家公园“酋长岩”的纳米级纹理,实现了从光滑表面到逼真岩石质感的瞬间切换。
在色彩表现上,研究人员通过在聚合物薄膜两侧沉积金属层,构建了法布里 - 珀罗谐振器,利用层间距变化精准控制光的波长,从而呈现出丰富且可逆的色彩图案。未来,团队计划引入计算机视觉与神经网络系统,使材料能自动识别背景并实时调整自身外观,实现真正的智能自适应伪装。
对于中国制造业而言,这种基于微纳加工与智能材料融合的颠覆性技术,为柔性电子、智能伪装及新型显示产业提供了极具价值的技术参考,值得相关企业密切关注其产业化落地进程。
