研究人员已经开发了人工'变色龙皮肤'，在暴露于光线时会改变颜色，可用于诸如主动伪装和大规模动态显示器等应用中。
由剑桥大学的研究人员开发的材料由涂在聚合物壳中的微小颗粒，然后挤压成油中的水微量液体。当暴露于热量或光时，颗粒粘在一起，改变材料的颜色。结果报告在轴颈高级光学材料中。
本质上，由于染色蛋白：具有染色体：皮肤细胞，带有相隔纤维的皮肤细胞。颜料散开以显示它们的颜色，或者挤在一起以使细胞清除。
由剑桥研究人员开发的人工染色菌构建在相同的原理上，而是代替收缩纤维，它们的变色能力依赖于发光的纳米机制，“细胞”是微观水滴。
当材料被加热以上32℃时，纳米颗粒在一秒钟的一部分中储存大量的弹性能量，因为聚合物涂层排出所有水和塌陷。这具有迫使纳米颗粒将纳米颗粒粘合成紧密簇的效果。当材料冷却时，聚合物在水中取出并膨胀，并且金纳米颗粒强烈且迅速推开，如弹簧一样。
“将纳米颗粒加载到微型电流中允许我们控制群集的形状和尺寸，给我们戏剧性的颜色变化，”该研究的Co-First作者剑桥的卡文德实验室博士说。
当它们结合到簇中时纳米颗粒的几何形状决定了它们所出现的颜色，当纳米颗粒分开时它们是红色的，当它们聚集在一起时它们是深蓝色的。然而，水滴也压缩了粒子簇，使它们彼此阴影并使聚类状态几乎透明。
目前，剑桥研究人员开发的材料处于单层，因此只能改变为单一颜色。然而，不同的纳米粒子材料和形状可用于额外的层以制造完全动态的材料，如真正的变色龙皮肤。
研究人员还观察到人造细胞可以以简单的方式“游泳”，类似于藻类Volvox。在液滴的一个边缘上闪耀光导致表面朝向光线剥落，向前推动它。在更强烈的照明下，高压气泡短暂形成以沿着表面推动液滴。
“这项工作是使用纳米镜头技术做生物机构的大进步，”联合作用的肖恩鸬鹚说。“我们现在正在努力在卷到卷电影上复制这一点，以便我们可以制造米的变色床单。使用结构灯我们还计划使用光触发的游泳为“群群”液滴。看看产生了什么集体行为真的很令人兴奋。“
该研究由欧洲研究委员会（ERC）和工程和物理科学研究委员会（EPSRC）提供资金。
参考：安德鲁r salmon等。'运动人工染色体：用于微型电动机运动和颜色变化的光触发纳米粒子。先进的光学材料（2019）。DOI：10.1002 / ADOM.201900951
图像：Egor Kamelev.
