摘要：化学家利用光子晶体研发出一种“智能皮肤”，它能根据热量和阳光变色，同时保持相对恒定的体积。变色龙可以改变皮肤的颜色，它要么融入背景中隐藏自己，要么突出来保卫领地或吸引配偶。变色龙利用皮肤中的光子晶体改变自身颜色。科学家们一直在努力制造一种光子晶体“智能皮肤”，它能根据环境改变颜色但不改变尺寸。埃默里大学化学家发现了问题的解决方案。他说道：“观察变色龙变色让我有了新的想法，除变色龙之外，许多其他生物已经进化出改变颜色的能力。例如霓虹灯鱼（NeonTetra）身上的条纹，当它们在阳光下游动时，会从深蓝变成蓝绿色”。这些生物体的颜色不是基于色素，而是基于重复图案的微小粒子，称为光子晶体。这些粒子的周期性改变材料干涉光的波长。可视颜色会根据光照条件或粒子之间距离的变化等因素而发生变化。一些蝴蝶翅膀的彩虹色和孔雀的羽毛是自然界光子晶体的例子。科学家进一步解释说，如果你把草莓放入搅拌机，产生的液体会是红色的，因为草莓的颜色来自色素。但如果你研磨彩虹色的蝴蝶翅膀，结果会是一种暗淡的粉末，因为彩虹色不是颜料，而是基于所谓的“结构色”。蝴蝶翅膀被碾碎后，光子晶体阵列的结构就被破坏了。研究人员使用磁铁在水凝胶中排列含有氧化铁的光子晶体图案。然后他们将这些阵列嵌入不变色的水凝胶中。然后通过凝胶机械匹配，以实现光子晶体之间距离的变化。最终加热时，这种应变适应型智能皮肤(SASS)会变色，而且体积几乎保持近乎恒定。研究人员也在阳光下测试了这种材料，将SASS薄膜制作成鱼的形状或叶子的形状。当暴露在自然阳光下10分钟时，SASS薄膜从橙色变成绿色，而且尺寸没有变化。这个结果是令人兴奋的，他们提供了一个制造人工智能皮肤的窗口，但现实生活中的应用还有很长的路要走。该研究得到了美国国防高级研究计划局(DARPA)生物技术办公室和美国国立卫生研究院的支持。