“任性”新材料 可通過拉伸改變顏色和透明度

材料牛注：通過外力使材料變形就可以改變顏色或透明度，這種神奇的材料你聽過嗎？近日，康涅狄格大學（University of Connecticut）的研究人員制備出的“機械變色”（mechanocromics）材料就可以這么“任性”！

海洋生物，譬如魷魚、烏賊和章魚可以通過選擇性收縮個體肌肉激活表層皮膚下的色素細胞，從而表現出出令人驚奇的顏色變化。受到動物這種特性的啟發，康涅狄格大學的研究人員制備出可以通過機械力使顏色和透明度發生改變的“機械變色”材料。這種新型材料應用領域廣泛，譬如智能門窗和物理加密設備等。

“機械變色”高分子材料因受力狀態（如剪切、拉伸和摩擦）導致分子相互作用的破壞，從而帶來反光和吸光性能的改變。康涅狄格大學化學與生物分子工程系副教授Dr. Luyi Sun帶領的研究團隊利用這種特性制備出4種不同類型的“機械變色”裝置。

第一種是透明度可變的“機械變色”裝置，它可以在拉伸和卸載后釋放的宏觀變形中實現透明和不透明狀態的瞬間變化。據研究人員介紹，這種裝置可用于智能門窗，當門窗產生適度的變形時，它可以由一種狀態（透明或不透明）向另一種狀態進行“模式切換”。

第二種是 “機械發光”裝置，它可以在拉伸時發出密集的熒光。

第三種是顏色改變型“機械變色”裝置，在增加的機械力作用下，其顏色從綠色變為黃色，再變為橙色。

第四種是“機械加密”裝置，它是由硬質薄膜和柔性基底組成的簡單雙層結構，可以根據需要顯示或隱藏圖案或文字。

“這些獨特的裝置具有很大的市場應用潛力，譬如智能門窗、動態光開關、應變傳感器和物理加密等”，Dr. Luyi Sun認為，“這些簡單的并且精心制作的‘機械變色’裝置可以被相關學者用于更寬廣的領域”。

據研究人員介紹，這是第一次業內報導通過“機械變色”特性獲得如此廣泛應用的智能裝置，同時這些裝置制作過程簡單，可逆性和敏感性優異。

原文參考地址：Novel smart materials change color and opacity when stretched

感謝材料人編輯部尉谷雨提供素材。