《创新汇》这回聊了一种仿生材料，像章鱼那样会变装。人民日报记者李墨讲，章鱼在海里那是伪装大师，游过珊瑚礁时，皮肤几秒钟就能变灰褐，质地也从光滑变粗糙，跟周围岩石混得完美。大家好奇人工材料能不能也有这种本事？《自然》杂志最近发了篇文章，美国斯坦福大学的研究团队做了个新玩意，模仿章鱼乌贼之类的头足类动物，搞出一种新型聚合物材料，头一回让表面的视觉纹理和结构色彩能独立、动态地调控。这技术以后说不定能用来做动态伪装、自适应显示、智能建筑还有互动艺术。 这篇论文的共同通讯作者、斯坦福大学博士生西达尔特·多希跟记者聊了聊，他说头足类动物是通过控制皮肤上的乳突和色素细胞来改变纹理和颜色的。团队一直想在工程材料里复刻这种自然机制。后来他们偶然发现，之前在扫描电子显微镜下看过的PEDOT:PSS样品，被电子束照过的地方溶胀情况跟没照过的完全不一样。被照过的地方结构变紧致了，遇水也不怎么膨胀；没照的地方吸水后能大幅度隆起。 这发现让大家特别兴奋。他们就用高精度的电子束光刻工具在薄膜上雕出各种图案。薄膜一泡进不同液体里，局部就会胀或缩，把预设的纹理图案藏起来或露出来。颜色方面则是用了种精巧的光学结构，把薄膜夹在两片极薄的金属层中间做成一个谐振腔。这就像给材料装了个精密的调音器，能精确控制溶胀程度，让器件反射不同颜色的光，呈现出结构色。 关键的创新在于能把纹理和颜色分开控制。他们在超薄玻璃基板两面分别做好“纹理层”和“色彩层”，两边独立倒入不同溶剂，就能实时分开调节纹理和颜色。多希说这就好比给物体表面装了两套独立开关的系统，一套管“浮雕”，一套管“灯光”。 实验结果挺让人惊喜的——切换完整的纹理和颜色只要20秒，还能承受超过250次循环用都不衰减。这种材料挺适合用在动态伪装上，不仅能跟背景颜色匹配得很好，还能把背景质感复刻出来；在显示交互领域也能派上用场。 多希说他们本质上是在调控光的颜色、反射和散射。这项技术还能用在建筑表皮上控制吸光反光实现节能；或者用来做能随环境或情绪变化的动态面料或艺术品。 不过从实验室到现实还得克服不少难题。现在驱动方式得靠液体浸泡限制了便携性；团队正在尝试用电化学手段代替这种浸泡法。另外电子束光刻成本太高也得找找更经济的制备方法。 北京大学工学院教授喻俊志认为这项技术的核心创新点一是用电子束预先给材料内部编程溶胀差异；二是用双层结构实现了“形变”和“变色”的独立调控。喻俊志说这种受头足类动物启发的表面动态调控方法给智能材料设计和仿生机器人的外观自适应开辟了新路子。