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2014年12月07日 星期日 放大 缩小 默认   
像乌贼那样隐身
阿碧
■ 隐藏在海底的乌贼
■ 一只乌贼(图片下半部分)通过变色(图片上半部分)达到隐身效果
■ 未来战场中的隐身战士
■ 乌贼体表的感光细胞具有变色隐形的功能
  隐身是人们童年时代的几大梦想之一,这也是材料科学家正在关注的研究之一。最近,美国科学家通过模仿海洋中乌贼的隐身方法,开发出人造“乌贼皮”材料,这种材料将有望用于军事、探险、娱乐等领域。

  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”。它们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,发现它们立即从透明转变成蓝色。研究发现,章鱼皮肤中密布光敏细胞,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”和所在的环境真正地融为一体。它们采用了通常应用于顶级液晶电视和显示器的铝纳米粒子,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”的研究还刚刚起步,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,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,而是有望用于军事、探险、娱乐等领域。  阿碧

     
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