阿姆斯特丹大学的一支科学家团队受日本切纸艺术启发,成功开发出一种新型材料,它能像变色龙一样随机械应变改变颜色。研究成果近期在ACS Photonics期刊上发表。切纸艺术是一种结合折叠和剪切的独特创作方式,这组物理学家从中获得灵感,设计了一种具有类似效应的新材料。该材料由微细结构构成,当被拉伸时,微观图案会移动和旋转,从而改变光的反射方式,使反射的颜色从绿色平滑过渡到黄色再变为红色。这种结构色与普通材料不同,它是由材料内部结构而非成分决定的,因此可以轻松调整。科学家们起初试图把微小硅颗粒放在柔性基材上或内部,却遇到了基材带来的复杂性。弗里克·范·戈尔普提到了这一挑战:“我们最初想用硅来制造材料,但硅在宏观尺度上很脆弱。”后来他们找到了突破点:将硅制成薄而有图案的网状结构。这种设计使材料既灵活又具备功能。Jorik van de Groep补充道:“关键在于结构的多功能性。”他解释说,通过纳米图案化处理薄膜硅膜,它既可以作为机械超材料控制内部旋转和位移,又能作为光学超表面利用共振光散射共同产生可调的颜色效果。研究小组已经把设计从模拟阶段推进到了实际制造阶段。现在他们正与附近的AMOLF研究所合作,在洁净室中制造这种柔性超表面。这项工作表明了光可以通过运动来控制而非依赖化学反应的可能性。未来这一技术有望应用于可调色彩涂层、智能传感器以及能够适应环境的轻量级光学设备上。