變色龍以其變色能力而聞名。根據(jù)他們的體溫或情緒，他們的神經(jīng)系統(tǒng)會引導(dǎo)包含納米晶體的皮膚組織擴(kuò)張或收縮，從而改變納米晶體反射光的方式并使爬行動物的皮膚變成彩虹。

受此啟發(fā)，芝加哥大學(xué)普利茲克分子工程學(xué)院（PME）的科學(xué)家們開發(fā)了一種拉伸和拉伸液晶以產(chǎn)生不同顏色的方法。

通過創(chuàng)建填充有液晶小滴的聚合物薄膜，然后對其進(jìn)行處理，他們確定了可用于智能涂料，傳感器甚至可穿戴電子設(shè)備的變色傳感系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

由Liew分子工程家族教授Juan de Pablo領(lǐng)導(dǎo)的這項(xiàng)研究于7月10日發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。

使用薄膜拉伸液體

具有不同分子取向的液晶已經(jīng)成為許多顯示技術(shù)的基礎(chǔ)。但是de Pablo和他的團(tuán)隊(duì)對手征性液晶很感興趣，手性液晶有曲折和某種不對稱的“慣性”，例如右慣性或左慣性，使它們具有更有趣的光學(xué)行為。

這些晶體也可以形成所謂的“藍(lán)相晶體”，其具有液體和晶體的特性，并且在某些情況下可以比液晶本身更好地透射或反射可見光。

研究人員知道，如果拉伸或拉伸，這些晶體有可能被操縱以產(chǎn)生廣泛的光學(xué)效果，但他們也知道不可能直接拉伸或拉伸液體。相反，他們將微小的液晶小滴放入聚合物膜中。

帕勃羅說：“通過這種方式，我們可以封裝手性液晶，并以非常特定的高度受控的方式使它們變形。” “這使您能夠了解它們具有的屬性以及它們表現(xiàn)出的行為。”

創(chuàng)建溫度和應(yīng)變傳感器

通過這樣做，研究人員發(fā)現(xiàn)了比以前已知的更多的不同相（晶體的分子構(gòu)型）。這些階段根據(jù)拉伸或拉伸的方式，甚至在溫度變化時(shí)產(chǎn)生不同的顏色。

帕勃羅說：“現(xiàn)在，可能性真的可以想象得到�！� “想象一下在紡織品中使用這些晶體會根據(jù)溫度而改變顏色，或者在彎曲肘部時(shí)改變顏色。”

這樣的系統(tǒng)還可用于例如測量飛機(jī)機(jī)翼中的應(yīng)變，或辨別房間或系統(tǒng)內(nèi)溫度的微小變化。

de Pablo說，顏色的變化提供了一種很好的遠(yuǎn)程測量東西的方式，而無需任何接觸。

他說：“您只需要看一下設(shè)備的顏色，就可以知道材料或設(shè)備承受的壓力有多大，并根據(jù)需要采取糾正措施�！� “例如，如果結(jié)構(gòu)承受太大的壓力，您可能會立即看到顏色變化，然后將其關(guān)閉以進(jìn)行修復(fù)�；蛘撸�如果患者或運(yùn)動員在運(yùn)動時(shí)對特定的身體部位施加過多的壓力，他們可以穿織物進(jìn)行測量，然后嘗試進(jìn)行校正�！�

他說，盡管研究人員通過應(yīng)變和溫度來操縱材料，但電壓，磁場和聲場也可能會影響它們，這可能會導(dǎo)致由這些晶體制成的新型電子設(shè)備。

帕勃羅說：“現(xiàn)在，我們已經(jīng)掌握了了解這些材料如何表現(xiàn)的基礎(chǔ)科學(xué)，我們便可以開始將它們應(yīng)用于不同的技術(shù)�！�