像乌贼一样变色的超材料即将出现

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乌贼是自然界中的伪装大师，它们的皮肤有着令人匪夷所思的强大变色能力，能瞬间改变自己的颜色，完美融入周边的环境。现在，这一令人拍案叫绝的技术或许很快就将为人所用了。

据物理学家组织网近日报道，美国莱斯大学纳米光子学实验室(LANP)公布了一项研究成果，使“乌贼皮”超材料的制造迈出了关键的一步。被形容为“乌贼皮”的该类材料可以感知到周边环境颜色，并自动改变自身颜色与周边环境融为一体，实现人们期待已久的完美光学伪装。

这次公布的成果是一项全新的彩色显示技术，使用了通常应用于顶级液晶电视和显示器的铝纳米粒子，可以显示出生动的红、蓝、绿三色，初步解决了“乌贼皮”显示颜色的难关。该研究成果发表在近期的美国《国家科学院学报》网络版上。

这项突破性发现来自莱斯大学自2010年起启动的系列研究中的最新成果。该系列研究旨在制作出能模仿头足类动物（以乌贼、章鱼、鱿鱼为代表）变色能力的超材料。

LANP主管、该项目共同作者之一的内奥米·哈拉斯表示，研究小组的目标就是模仿这些神奇的动物皮肤，以同样的方式将分布式光传感和处理能力完美结合，并实现于超材料当中。为成功制造出“乌贼皮”，工程师们面临着两大挑战：一是要创造出一种能像乌贼皮肤一样感知到周围环境光线颜色的材料，二是要设计出一种能够对感知作出反应并显示生动伪装纹饰的系统。

小组成员斯蒂芬·林克和嘉娜·奥尔森展示了该材料的工作原理。材料上布满了5平方微米大小的像素点，小于商用液晶屏像素近40倍。奥尔森通过电子束沉积技术，使一个个铝纳米棒阵列排列于每个像素点中，每个像素点中包含有数百个纳米铝棒，铝纳米棒长约100纳米，宽约40纳米。他们通过改变纳米棒的长度和间距，使像素点显示出明亮艳丽的红、蓝、绿色调。其色彩质量远远高于普通的铝纳米颗粒像素，效果甚至能与高清液晶屏相媲美。

林克表示，他们通过对纳米棒进行有序排列这一关键手段，成功解决了现有铝纳米棒技术曾存在的色彩不够艳丽和易褪色问题，使像素点显示的颜色更加生动、艳丽，具有广阔的运用空间。

这项技术未来有望广泛应用于液晶显示器领域，代替易褪色和漂白的常用显示器着色剂。研究人员希望能进一步完善这项显示技术，与现有的多项相关技术相整合，制造出一种能够识别和显示全色彩的全新材料，最终在大面积的聚合物表面真正呈现出“乌贼皮”的效果。