材料受变色龙的皮肤可以揭示海鲜新鲜,可能有一天会被变色机器人作为一种掩饰的手段。

黑豹变色龙可以迅速改变颜色通过各种不同的色调,但研究人员一直在努力重新创建这些属性在人工软材料。现在,材料科学家的灵感来自于独特的变色龙的皮肤结构设计了一个超分子水凝胶系统,改变颜色以应对外部的化学刺激。

照片图显示一个变色龙形状颜色随温度的变化

来源:©Lu et al细胞物理科学报道,细胞出版社(2021)

多层水凝胶的颜色就会发生变化取决于pH值或氨浓度和温度

虽然以前的努力使软,变色材料合并多个染料到单个齐次矩阵,变色龙的皮肤能舒展开不同的包裹着颜色的细胞分离到不同的层。为首的科学家陈道从宁波材料技术与工程研究所的在中国,认为通过复制这种分层结构,它们可以合并多个荧光化合物成一个单一的材料。他们不需要担心染料的化学兼容性或复杂的物理之间的相互作用。

陈的团队设计了一个水凝胶以红色荧光核心包围层包含蓝色和绿色染料,分别对温度敏感和pH值。这意味着材料可以通过编程改变颜色在几乎整个可见光谱在不同的环境条件。

研究人员表明系统可以用来检测海鲜的新鲜。在演示中,小条的材料包装与新鲜的虾。虾储存在30°C开始释放胺蒸汽战利品,条改变颜色从红色变为绿色。

这个简单的化学感受应用之外,陈的团队表明,这样的材料可以用于bioimaging,信息加密和甚至“动态伪装机器人”。