像乌贼那样隐身

2015-11-30 14:13杨先碧
初中生学习·高 2015年11期
关键词:乌贼光敏变色龙

杨先碧

■ 乌贼怎样隐身 ■

在自然界中,不少动物具有通过变色来隐身的能力,最著名的是变色龙。或许我们不少人还不知道,乌贼也具有变色隐身的能力,堪称“海洋中的变色龙”。乌贼能像变色龙那样随着环境的改变而改变自己的体色,而且变色速度很快,瞬间就可完成。其实,不只是乌贼,大多数头足类动物,比如章鱼、鱿鱼等,都具有变色隐身的能力。

乌贼或者章鱼怎样做到隐身的呢?美国杜克大学的莎拉和约翰森对此进行了研究,他们发现章鱼通过光敏细胞来感知环境并变色。研究人员用色光直接照射章鱼,发现它们立即由透明转变成蓝色。研究发现,章鱼皮肤中密布着光敏细胞,这些细胞中含有色素。光敏细胞在感知环境颜色的变化后,利用色素进行调色,很快就变化出与环境相同或类似的颜色。

■ 人造“乌贼皮 ” ■

根据科学家对乌贼皮变色原理的发现,美国莱斯大学纳米光子学实验室的研究人员开发出仿生人造“乌贼皮”。这种材料还难以做到像乌贼那样利用光敏细胞同时感光并变色,而是要利用感光和变色两套系统来实现隐身功能。

我们所看到的物体颜色千差万别,这取决于它们反射或透射到我们眼睛中的光线颜色。我们看到蓝色的物体是因为它反射或透射了蓝光,看到白色的物体是因为它反射了所有颜色的光,看到黑色的物体是因为它吸收了所有颜色的光。根据这个原理,研究人员把纳米级的超微型传感器密密麻麻地植入到人造“乌贼皮”中。这些传感器协同合作,共同分析环境中各种物体透射或反射出来的光线。

人造“乌贼皮”的表面还有大量的微型显示器,它们接收传感器对环境光线颜色的分析数据,然后把这些数据再次转化为颜色显示出来。人造“乌贼皮”表面的液晶显示器的每个像素点只有5平方微米,其显示精度是目前商用液晶屏的40倍,可以以假乱真地再现环境中的物体,让“乌贼皮”和所在的环境真正融为一体。它们采用了应用于顶级液晶电视和显示器中的铝纳米粒子,可以显示出各种各样的真实色彩。

■ 30年后可实现隐身 ■

人造“乌贼皮”的研究才刚刚起步,其他隐身材料的研究也是如此。研究人员表示,要想利用人造“乌贼皮”做出像哈利·波特所拥有的隐身斗篷,大概还需要30年的时间。到了那时,你在某一天突然被一只看不见的手轻轻击打一下,那很可能是你朋友穿着一件隐身斗篷在和你开玩笑,而制造那件斗篷的材料可能正是人造“乌贼皮”。当然,这种材料的主要用途不是和朋友开玩笑,更不是为小偷提供便利,而是用于军事、探险、娱乐等领域。endprint

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