电子科技大学研发智能变色材料,可随环境光线自动变色
电子科技大学研发智能变色材料,可随环境光线自动变色
近日,电子科技大学王东升副教授团队在《科学进展》杂志上发表了一项突破性研究成果,他们首次提出了一种名为“自适应光致变色”(Self-Adaptive Photochromism,简称SAP)的新型智能变色技术。这项技术模仿变色龙的体色变化机制,能够使材料根据周围环境光线自动调整颜色,实现真正的“隐形”效果。
什么是自适应光致变色?
自适应光致变色技术的核心在于一种特殊的光致变色材料。在黑暗环境中,这种材料呈现均匀的黑色;当受到特定波长的光线照射时,材料会在该波长处产生吸收光谱的缺口,从而转变为与环境光相匹配的颜色。这种变色过程是可逆的,当环境光线变化时,材料的颜色也会随之调整,始终保持与周围环境的一致。
这种智能变色效果的实现,依赖于一种名为DASAs(供体-受体斯坦豪斯加合物)的特殊分子。在光照条件下,DASAs分子会发生线性到环状的异构化转变,从而改变材料的吸光特性。研究团队通过精确调控DASAs分子与有机染料的比例,成功制备出能够在可见光范围内实现精确变色的SAP材料。
技术突破与优势
与传统的智能变色技术相比,SAP技术具有显著的优势。传统的变色材料通常需要复杂的电子设备来检测环境并控制变色过程,而SAP材料则将变色功能内置于材料本身,无需外部设备即可实现环境感知和颜色变化。这种设计不仅简化了系统结构,降低了成本,还提高了实用性和可靠性。
此外,SAP材料的变色范围广泛,能够覆盖可见光谱中的多种颜色。研究团队通过优化材料配方,实现了从黑色到红色、绿色、黄色等多种颜色的精确切换。这种高精度的变色能力,使得SAP材料在实际应用中能够更好地融入环境,实现真正的伪装效果。
应用前景广阔
这项技术的潜在应用领域十分广泛。在军事领域,SAP材料可以用于开发新型伪装材料,使士兵和装备更好地融入战场环境,提高生存率。在民用领域,这种智能变色技术可以应用于智能窗户,根据外界光线自动调节透光率,实现节能降耗。此外,SAP技术还有望在加密通信、防伪标识等领域发挥重要作用。
值得注意的是,这项技术已经引起了商业界的关注。目前,已有企业开始布局相关领域,如光羿科技在电致变色智能窗领域取得重要进展,其产品已在多个场景中得到应用。这表明,智能变色技术正逐步从实验室走向市场,未来有望在更多领域实现商业化应用。
结语
王东升团队的这项研究,不仅为智能变色材料的发展开辟了新的方向,更为未来的伪装、加密和智能调光等领域带来了全新的可能性。随着技术的进一步完善和商业化应用的推进,我们有理由相信,这种“自适应光致变色”技术将在不久的将来改变我们的生活。