科学家造出随拉力而变颜色的神奇材料

科学家们采用了一种独特的方法，将微小的纳米微球层层叠加在可拉伸的纤维之上，从而研发出了一种令人惊叹的“聚合物猫眼石”材料。这种材料拥有一种神奇的特性，它的颜色可以根据拉伸程度而发生变化。

这种创新源于对光学晶体的深入研究，科学家们使用特殊油墨，借助可调节电压的打印机，打造出了一种柔软且能变色的猫眼石材料。这种前沿的打印技术已在《高级材料工程》杂志上发表。

剑桥大学纳米光学中心的科学家Jeremy Baumberg指出：“我们不需要使用多种颜色的打印油墨，因为在打印过程中就可以实现颜色的任意变化。”

这些微小的油墨颗粒仅有200纳米大小，它们模拟了自然界中能产生颜色的纳米结构。像蝴蝶的翅膀、鸟儿的羽毛以及一些璀璨的宝石，它们之所以拥有色彩，并非依赖于色素，而是通过有序的纳米结构来弯曲和反射光线。

材料表面的纳米晶体以不同的排列方式展现出多样的颜色。与传统色素不同，这种结构产生的颜色在不同的角度下观看会呈现出不同的色彩，更重要的是，它的颜色永远不会褪色。

当纳米晶体被沉积在弹性材料的表面时，一种新型的材料就诞生了。这种材料可以根据受到的扭曲、弯曲和拉伸力度，改变颜色。外部力量会影响纳米结构之间的距离，从而对不同波长的光线进行反射和衍射，产生色彩斑斓的彩虹效果。

除此之外，还有一个令人惊奇的事实：自然界中，有些动物并没有依赖色素来产生颜色，而是通过结构颜色来实现。这些动物经过漫长的进化，依靠自然光线与尺度相似的微结构相互作用来呈现色彩。比如孔雀的羽毛、昆虫等，它们的颜色来源于薄膜干涉效应。在这些动物的羽毛中，存在着有序的周期结构，这些结构是产生结构颜色的关键。比如孔雀的羽毛，其小羽枝表皮下的周期结构是产生颜色的源头。通过调控周期长度和周期数目，可以产生蓝色、绿色、黄色和棕色等不同的颜色。这些自然界中的精妙策略，为科学家们研究和创新提供了无尽的灵感。