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只需轻按一下开关,当前的技术就可以通过阻挡或传输特定波长来快速将材料从暗变亮,或从冷变热。但现在,受鱿鱼皮的启发,ACS Nano的研究人员报告了一种软膜,可以同时调节大范围波长(可见光、红外和微波)的透明度。他们展示了智能窗户以及健康监测和温度管理应用中的材料。
虹膜细胞和色素细胞是鱿鱼和其他头足类动物皮肤所特有的,它们会可逆地改变其方向并改变动物的外观。同样,科学家们已经开发出人造材料,通过从皱纹转变为裂纹,从反射转变为传输可见光和红外波长。由于微波比这些表面结构大得多,因此它们不会受到影响。然而,研究人员最近发现,导电材料(例如银纳米线)的致密网络可以阻挡微波。因此,Yi Yang、Guangbin Ji、Zhichuan J. Xu 及其同事希望将表面结构与软膜中的导电网络集成在一起,从而可以在屏蔽可见光到微波波段和允许它们通过之间快速转换。
研究人员通过在拉伸的弹性体上喷涂一层薄薄的银纳米线涂层来创建两层薄膜。材料的拉伸和收缩分别在金属表面产生裂纹和凹凸不平的皱纹。然后,当研究人员将材料收缩到 -30% 的应变时,它会阻挡光线、捕获红外热量并屏蔽高达 99.9% 的可能干扰设备的微波。当材料拉伸时,膨胀与光学透明度及其传输的热量和微波的增加直接相关。此外,该团队还演示了该材料如何用于各种应用:
传输或阻止无线心电图信号。
作为毯子来捕捉身体热量或让它散发出去。
用于跟踪运动,因为材料会产生红外摄像机可检测到的温度变化。
研究人员表示,他们的系统能够反复快速地修改其透明度,这可能有利于动态伪装技术、节能建筑以及自适应个人和医疗保健设备。