楚盛教授课题组研制成功人造变色龙

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        光电材料与技术国家重点实验室、材料科学与工程学院楚盛教授研究组最近在纳米光电材料方面取得进展,相关成果发表在国际著名学术刊物《ACS Nano》(ACS nano 10, 1788 (2016)),中山大学为第一通讯单位。

        长久以来,世界各地的科学家都想模拟出变色龙的皮肤,如今来自中山大学和武汉大学的科研人员做到了。一款机械人造变色龙能够借助皮肤上的金属纳米颗粒进行颜色变换,颜色范围几乎达可见光谱的所有色调。中山大学教授楚盛、陈雪晨博士和武汉大学教授王国平团队用近两年时间完成了相关研究。日前,该成果发表于美国化学学会主办的《ACS纳米》杂志。并被美国化学学会杂志C&EN,英国皇家化学学会以"Chameleon inspired camouflage"的新闻进行报道、中国科学报以"人造变色龙在中国问世"为题进行报道,其如网易、腾讯、观察者网、果壳网等数百家媒体也进行了转载和报道。

        自然界的变色龙不是靠色素细胞变色,而是靠调节皮肤表面的纳米光子晶体结构,通过改变对光的反射特性而变色的。研究人员在3D打印的变色龙身上覆盖了由纳米级的金颗粒阵列组成的有源局域表面等离激元器件,就像变色龙的盔甲鳞片。通过在“鳞片”上施加电压,可以在金纳米颗粒上沉积或去沉积不同厚度的银膜,来调控金属局域表面等离激元的性质,从而实现“实时”反射不同波长光的目的,即实现变色。

        将“红绿蓝三色传感器”放置在机械变色龙的两只“眼睛”里,并配备一个嵌入式控制系统。当传感器“看”到相应颜色后,会告诉计算机系统,系统就会给“鳞片”施加一个电压,电压大小、施加时间由前期实验结果决定,并存入系统程序里,从而实现颜色自动调控。楚盛表示,这些人造变色龙鳞片将来可以被焊接到弹性背衬中,为军队士兵制造变色伪装。这种装置的确切名称为“等离子体激元细胞”,它还可以用于低功率的彩色电子纸和电子显示屏中。

        本研究得到光电材料与技术国家重点实验室的大力资助。

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