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中美科研人员受章鱼启发研制出伪装皮肤

2014年08月21日

  中美科研人员最近从章鱼和乌贼等头足类海洋动物身上得到灵感,研制出一种新型伪装皮肤,可以根据环境温度变化自动改变颜色。这种变色皮肤将来可以应用于军事、商业和工业领域。

  这项成果发表在新一期美国《国家科学院学报》上。论文第一作者、休斯敦大学助理教授余存江对新华社记者说,头足类海洋动物天生具有非常强大的伪装功能,可以感知周围环境并相应改变皮肤颜色,快速融入环境之中,从而可以避开海洋捕食者的猎杀。这些伪装功能源自头足类海洋动物独特的生理和细胞结构。他们模仿这种伪装机制,设计并制造出了一种极薄的人工自适应伪装皮肤。

  余存江说,他们的伪装皮肤由很多类似细胞的单元阵列组成,每个单元具有变色像素、反光像素、半导体硅热控制器件和硅感光器件,它们都能在章鱼等头足类海洋动物身上找到原型。由此制造出的伪装皮肤一个最显著的特征就是自动感知,并自动变色融入周围环境。

  他说:“以往报道的变色材料往往需要人为去驱动并且控制,而我们的伪装皮肤是一个完全自适应的系统。”

  据介绍,新型伪装皮肤可以在1到2秒内对光照变化做出反应,但相比于章鱼,目前只有黑白两色还比较原始,现在研制出的样例在低温时呈黑色,当温度超过47摄氏度则变成透明。

  余存江说,目前样例中的一些部件还可以替换或者加以改进,以更加接近动物的变色功能,它们从原理上证明了此类变色皮肤的可行性。至于应用,最直接的是军事领域,此外也包括商业和工业领域,比如智能窗户、透明车身等。

  北京航空航天大学、南京航空航天大学和中国科学技术大学的研究人员也参与了伪装皮肤的研制工作。(完)