日本的切纸艺术给了科学家很大启发,阿姆斯特丹大学的一群人,受了这种艺术里那些惊人三维设计的启发,造出了一种神奇的材料。弗里克·范·戈尔普是这个研究的第一作者,他提到最初想用硅做材料,但硅在大尺寸上非常脆弱。后来他们想到把硅做成薄薄的、有图案的网状结构,这样材料既灵活又好用。这个实验室的组长Jorik van de Groep说这个结构很特别,它能让薄硅膜既控制内部的旋转和位移,又利用光的散射效果来变颜色。把切纸艺术中的折叠和剪切结合起来,阿姆斯特丹大学的研究团队设计出了一种会变色的材料。当材料被拉伸时,它反射的光会从绿色变成黄色,最后变成红色。这种颜色是由材料结构决定的,所以被称为结构色。超材料是由非常微小的结构组成的,这些结构的形状和排列决定了光的颜色。像油漆里的颜料或者织物里的染料那样,普通材料的颜色一旦选好就固定下来了。研究人员把这种纳米材料叫做“纳米级变色龙皮肤”,因为它可以根据拉伸的方式反射出不同颜色的光。纳米材料在机械应变下会展示出奇妙的色彩变化,这次发表在ACS Photonics期刊上的研究成果就展示了这一点。实验室里设计出来的超材料还在模拟阶段,接下来他们要在附近的AMOLF研究所的洁净室里把它做出来。他们已经知道光可以通过运动来控制,现在他们正在努力把这个理念变成一个功能齐全的超材料。这个研究团队现在正努力把概念变成现实。他们希望不久的将来能有可调色彩涂层、智能传感器和能适应环境的轻量级光学设备出现。如果成功了,这会为智能设备带来很多新的可能性。这个研究团队最近在ACS Photonics期刊上发表了他们的结果。结构色最大的优势就是可以随时轻松改变颜色,所以他们把它叫做结构色。当材料被拉伸时,它的微观图案会移动和旋转,改变光从表面反射的方式。 团队里的Jorik van de Groep补充说,关键的新颖之处在于结构的多功能性。 通过对薄硅膜进行纳米图案化,他们能够让它同时作为一种机械超材料控制内部的旋转和位移。 他们还能让它作为一种光学超表面利用结构的共振光散射产生可调的结构颜色效果。