第A06版:新知
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3上一篇  下一篇4 2014年12月10日 放大 缩小 默认        

像乌贼那样隐身

■ 隐藏在海底的乌贼
 

隐身是人们童年时代的几大梦想之一,这也是材料科学家正在关注的研究之一。最近,美国科学家通过模仿海洋中乌贼的隐身方法,开发出人造“乌贼皮”材料,这种材料将有望用于军事、探险、娱乐等领域。

乌贼怎样隐身

在自然界中,不少动物具有通过变色来隐身的能力,最著名的是变色龙。或许我们不少人还不知道,乌贼也具有变色隐身的能力,堪称“海洋中的变色龙”。它们能像变色龙那样随着环境的改变而改变自己的颜色,而且变色速度很快,瞬间就可完成。其实,不只是乌贼,大多数头足类动物,比如章鱼、鱿鱼等,都具有变色隐身能力。

乌贼或者章鱼怎样做到隐身的呢?美国杜克大学的莎拉和约翰森对此进行了研究,他们发现章鱼通过光敏细胞来感知环境并变色。研究人员用色光直接照射章鱼,发现它们立即从透明转变成蓝色。研究发现,章鱼皮肤中密布光敏细胞,这些细胞中含有色素。光敏细胞在感知环境颜色的变化后,利用色素进行调色,很快就变化出与环境相同或类似的颜色。

人造“乌贼皮”

根据科学家对乌贼变色原理的发现,美国莱斯大学纳米光子学实验室的研究人员开发出仿生人造“乌贼皮”。这种材料还难以做到像乌贼那样利用光敏细胞同时感知环境颜色并变色,而是要利用感光和变色两套系统来实现隐身功能。

我们所看到的物体颜色千差万别,这取决于它们反射或透射到我们眼睛中的光线颜色。我们看到蓝色的物体是因为它反射或透射了蓝光,看到白色的物体是因为它反射了所有颜色的光,看到黑色的物体是因为它吸收了所有颜色的光。根据这个原理,研究人员把纳米级的超微型传感器密密麻麻地植入到人造“乌贼皮”中,这些传感器协同工作,共同分析环境中各种物体透射或反射出来的光线。

人造“乌贼皮”的表面还有大量的微型显示器,它们接收传感器对环境光线颜色的分析数据,然后把这些数据再次转化为颜色显示出来。人造“乌贼皮”表面的液晶显示器的每个像素点只有5平方微米,其显示精度是目前商用液晶屏的40倍,可以以假乱真地再现环境中的物体,让“乌贼皮”和所在的环境真正地融为一体。它们采用了通常应用于顶级液晶电视和显示器的铝纳米粒子,可以显示出各种各样的真实色彩。

30年后可实现隐身

人造“乌贼皮”的研究才刚刚起步,其他隐身材料的研究也是如此。研究人员表示,要想利用人造“乌贼皮”做出像哈利·波特所拥有的隐身斗篷,大概还需要30年的时间。到了那时,你在某一天突然被一只看不见的手轻轻击打一下,那很可能是你朋友穿着一件隐身斗篷在和你开玩笑,制造那件斗篷的材料可能正是人造“乌贼皮”。当然,这种材料的主要用途不是和朋友开玩笑,更不是为小偷提供便利,而是有望用于军事、探险、娱乐等领域。(阿碧)

 
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