仿生叶片:树荫深处的“变色龙”

2024-05-20 09:58:32田蓉
知识就是力量 2024年5期
关键词:叶黄素变色电磁波

田蓉

光是电磁波,光谱则是电磁波谱中的一部分,每种物质都有自己的特征谱线。近年来,不断发展的光谱技术使静态颜色的仿生材料无所遁形。科研人员从自然界的叶片中获得灵感,成功研制出了可变色的仿生叶片,连多光谱相机也难辨真假。

大多数植物叶片的颜色,会随时间而变化——当叶片中的叶绿素占据主导地位时,叶片会呈现充满生机的绿色;随着季节更替、外部环境改变以及植物衰老,叶绿素会被降解、代谢为其他无色物质,曾经被掩盖住的其他色素开始尽情展现自己的色彩,如黄色的叶黄素和橙色的β-胡萝卜素等。

仿生叶片中充当叶绿素的是一种微胶囊形态的活性颜料,可在温度的刺激下显色或褪色,且转换后状态稳定,不需要其他能量维护;充当叶黄素的是静态钛酸铬黄颜料,它稳定性高,安全、无毒。静态颜料还可被更换为其他种类,让仿生叶片模仿黄色变红色、红色变绿色的过程。

仿生叶片不仅能变色,还能模拟植物的蒸腾作用——在环境湿度大时吸水、湿度小时脱水。蒸腾作用可以调节仿生叶片的温度,从而躲避红外的检测。

仿生葉片不仅可以作为装饰物,还能成为优秀的仿生迷彩,在景观、伪装等领域大放异彩。

自然是一个巨大的宝库,我们不断发现自然、了解自然,从它的怀抱中汲取灵感,创造无限可能。

(责任编辑 / 牛一名    美术编辑 / 韦英章)

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