章鱼和乌贼能够通过改变皮肤颜色将自己融入周围环境当中。现在,一个研究团队开发出了一种布满感光元件的可弯曲变色材料来模拟章鱼的皮肤。这种材料上带有对温度敏感的染料,能够自动感知周围环境,并产生与周围环境相近的颜色。这项技术具有广阔的应用前景,可用于商业、工业以及军事目的。研究论文于 8 月 18 日发表在《美国科学院院刊》(PNAS)上。
章鱼和乌贼都属于头足纲(Cephalopoda),它们演化出了非常复杂的保护色,用来隐藏、交流、捕食以及繁殖。来自休斯敦大学和伊利诺伊大学香槟分校的研究者受到这些头足纲动物的启发,开发出了能够根据周围环境感光和变色的材料。这种材料的底层是带有马达装置和感光元件的白色反光可弯曲材料,上层是可变色的元件。这些变色元件内含有染料,在温度高于 47℃时,能从不透明变为无色。这些变色元件就像头足纲动物皮肤上含有色素、会反光的色素细胞,材料白色的背景就像白色素细胞,马达则相当于控制这些色素细胞的肌肉,而感光元件就如同含有视紫蛋白(视觉形成过程中的的光受体)的结构。
研究者对变色材料进行了测试。结果显示,该装置能够在1-2 秒内根据周围光线产生相应的图案。他们还设定程序让材料产生一系列黑白两色的图案,其中一个图案是“U o I”,代表 University of Illinois(伊利诺伊大学,见题图)。
此类材料有可能推动适应性伪装技术的发展——这种技术能够根据环境的不同改变自身颜色。另外,通过与电子技术相结合,该技术可以在从军事到工业等许多方面的应用潜力和价值。