原创 MIT研制弹性材料用于军事伪装

2014-9-29 11:41 8032 1 1 分类: 消费电子

美国麻省理工学院(MIT)的研究人员们从自然界中最善于伪装技巧的艺术家(如章鱼、鱿鱼和乌贼)中寻找灵感,开发出一种可设计软性材料的方法,能够在改变色彩或荧光的同时也导致素材纹理变化。

 

根据MIT机械工程系助理教授学Xuanhe Zhao表示,这种新材料基本上是一层电活性弹性体,能够轻易地适应标准的制程以及利用易于取得的材料。这使其得以较其他由个别制造电子模块的组装方式更经济地制造出动态的伪装材料

 

(电子工程专辑)

MIT研究人员们制作出合成的弹性材料,可同时动态改变其纹理(上图)与荧光(下),类似于头足类动物的伪装能力。(来源:MIT)

 

在最初的概念验证展示,这种材料可被配置为因应变化改变纹理与荧光,或纹理与颜色。

 

新的合成材料是一种弹性体、可弯曲且可伸缩的形式,“对应所施加的电压变化,其荧光与纹理会同时发生改变——实际上是开关翻转的变化,”MIT博士后研究以及该论的第一作者Qiming Wang,表示。

 

研究人员观察到头足类动物之所以能够改变频色,主要是利用可改变皮肤中微小色素液囊形状的肌肉——例如改缩可将肉眼几乎看不到的圆形色斑变成清晰可见的宽扁形状。这种肌肉收缩的作用也能改变皮肤纹理。

 

为了复制观察到的现象,研究人员利用在2011年发现的一种物理现象,即施加电压可以动态改变弹性体的表面纹理。

 

他们结合了这种纹理变化以及嵌入弹性体中的机械响应性分子——导致荧光或色彩因应电压而改变。当电压释放后,包括弹性体与分子都会回到放松状态。

 

这种动态可重配置伪装材料最初可能用于军事,因为部队和车辆经常要从一个环境移动到另一个地方。Zhao指出,使用像这种新弹性体的系统,无论是用于制服或车辆,都能够为其带来一种持续因应周遭环境改变的迷彩图案。

 

虽然,研究人员们还必须进行更多的材料实验,才能为相同材料诱导出不同的图案。如今,他们仅为所试验的每种材料取得一种图案。

 

另一项重要的潜在应用中,将会是一种船体的防污涂料,因为在船体船壳这些地方最容易累积微生物以及像甲壳类的生物,从而大大地降低了船体推进的效率。

 

根据早期的实验显示,即使表面纹理的短暂变化,从快速移动所需的平滑表面到粗糙、凹凸的质感,可快速去除90%以上的生物结垢。

 

这项研究是由美国海军研究办公室、美国陆军研究实验室与陆军研究室,以及美国国家科学基金会(NSF)赞助支持。

 

本文授权翻译自EE TIMES,谢绝转载

 

原文链接:http://www.eet-china.com/ART_8800704386_480201_NT_f9a5c036.HTM

 

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