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鱼类材料使用纳米柱改变颜色

科技 2019-06-12 17:08:34

受到霓虹四鱼闪烁色彩的启发,研究人员开发出一种通过操纵材料中纳米结构柱的方向来改变材料颜色的技术。

“霓虹灯tetras可以通过改变皮肤中微小血小板的角度来控制颜色鲜艳的条纹,”北卡罗来纳州立大学机械和航空航天工程副教授和相关论文的作者Chih-Hao Chang说。

“对于这种概念验证研究,我们创造了一种能够展示相似能力的材料,”博士生志志说。北卡罗来纳州立大学的学生和论文的第一作者。“具体来说,我们已经表明,我们可以通过使用磁场改变纳米柱阵列的方向来改变材料的颜色。”

变色材料有四层。硅衬底涂覆有嵌入有氧化铁纳米颗粒的聚合物。该聚合物采用规则排列的微米宽基座,使聚合物层类似于LEGO®砖。中间层是含有自由浮动的氧化铁纳米颗粒的水溶液。该溶液通过透明聚合物盖保持在适当位置。

当在基板下方施加垂直磁场时,它将漂浮的纳米颗粒拉成柱,在基座上对齐。通过改变磁场的方向,研究人员可以改变纳米粒子柱的方向。改变柱的角度会改变材料最强烈反射的光的波长; 实际上,材料会改变颜色。

“例如,我们能够将材料的感知颜色从深绿色改为霓虹黄色,”罗说。

“你可以通过控制聚合物基板上的基座阵列来改变材料的基线颜色,”Chang说。“我们接下来的步骤包括微调柱阵列的几何形状以提高颜色的纯度。我们还计划开发集成电磁铁,以实现更多可编程的色彩偏移。“

研究人员正致力于开发从反射显示到动态伪装的应用程序。