变色石墨烯皮肤显示隐藏的损伤

受到鱼皮天然彩虹色的启发，德国科学家开发了一种基于石墨烯的涂层，在变形时可以改变颜色。它可以提供一种简单的方法来警告建筑物、桥梁和其他结构的隐藏损坏。

许多材料是由化学色素着色的，这些色素吸收特定波长的光，并反射剩余的光，这就是我们所看到的颜色。然而，其他材料被赋予颜色周期性排列的微观表面结构．它们在反射光波之间造成干扰，在特定的可见频率上放大它们。使用这个策略在自然界最具活力的物质中从鱼鳞到孔雀羽毛，从蝴蝶翅膀到头足类动物的皮肤。

受这些例子的启发，一个由53——高莱布尼茨聚合物研究所的研究员，已经开发出一种结构彩色涂层，包括纳米大小石墨烯片。高说，这种新材料是一种交通灯，可以警告建筑物和车辆的隐藏损坏，因为它会根据变形而改变颜色。

正常情况下，涂层是红色的;然而，当它变形时，它呈现黄色，当在微米尺度上破裂时，它呈现绿色。这种变色能力来自于石墨烯薄片在半透明平行层中仔细的初始排列，涂层在玻璃纤维上。在压力下，这些层会压缩并变平，从而改变反射光的干涉和颜色。

“结构破坏通常始于微小的裂缝和变形，”高解释道。“一般来说，这些微尺度的裂缝很难被发现。“它们在无形中累积，最终可能导致突然的、灾难性的裂缝和严重的事故。然而，用高的材料涂在建筑物甚至车辆上，可以对新生的损伤发出清晰的视觉警告。

来自美国加州大学伯克利分校的微纳米光子学专家Michael Bartl称赞了这项工作。他说，这种材料具有巨大的潜力，可以作为非破坏性的集成传感器，监测用于建筑、汽车和飞机的复合材料的健康状况。

然而，高指出，实际应用首先需要对涂层的性质和行为有更多的了解。