美科學(xué)家研制變色衣 點(diǎn)下按鈕就可變幻色彩
變色衣工作原理示意圖
據(jù)《新科學(xué)家》9日?qǐng)?bào)道，新一代的紗線將賦予“換衣服”這個(gè)詞以全新的意義，用先進(jìn)的新纖維材料織成的衣服，只要輕輕地點(diǎn)一下按鈕，就可以變幻不同的色彩。
在未來(lái)某一天，用這些纖維線織成的衣服的色彩會(huì)根據(jù)人的心情或者環(huán)境的變化而變化，它的原理與光感眼鏡鏡片會(huì)在日光下變暗相似。美國(guó)康涅狄格大學(xué)聚合體和有機(jī)化學(xué)教授格里高利?索特辛表示，這種線是用一種叫做電致變色聚合物的材料制成的，它是一種會(huì)隨電流改變色彩的聚合物。索特辛說(shuō)：“我們正在研究的是可以穿在身上的‘顯示器’，一種柔性纖維顯示器。”
這種線能夠達(dá)到這種效果是因?yàn)檫@種聚合物能夠吸收一系列可見波長(zhǎng)的光線。當(dāng)電壓達(dá)到一定程度，聚合物的電子會(huì)升到一個(gè)更高的能量級(jí)別，在這種狀態(tài)下，纖維會(huì)吸收不同波長(zhǎng)的光，色彩變化也會(huì)不同。索特辛說(shuō)：“通過(guò)調(diào)整化學(xué)物質(zhì)，你就可以達(dá)到調(diào)整自己衣服顏色的目的�！�
索特辛還表示，柔性纖維電致變色聚合物以前就有人制造過(guò)，只不過(guò)這種聚合物非常硬，無(wú)法用常規(guī)方法織成纖維。他說(shuō)：“要織成纖維，聚合體必須具有高粘性。你必須讓聚合體彼此纏繞，太硬的聚合物很難做到這一點(diǎn)�！彼忉屨f(shuō)，使用這種硬性材料紡線的難度如同將未煮過(guò)的意大利面條擰在一起。
研究人員想要把電致變色聚合物壓制成很薄的圓柱體，但是，他們使用這種技術(shù)制成的纖維仍然很硬， 且很短，只有大約0.004英寸(0.01厘米)。因此，索特辛和他的同事們想出了一種新方法，在紡織之前，通過(guò)增加電致變色的性能讓它成為普通的柔性聚合物，象尼龍一樣的普通聚合物可以織成0.62英里(1公里)長(zhǎng)的細(xì)線�？茖W(xué)家們?cè)趧偪棾鰜?lái)的線上加上碳、硫原子的原子團(tuán)，這些原子團(tuán)象是搖擺在繩上的小球。使用氧化劑來(lái)裝飾線，會(huì)引起化學(xué)反應(yīng)，而通過(guò)這種方式，讓線具有電致變色的特性。索特辛說(shuō)：“當(dāng)小球連在一起的時(shí)候，你的電致變色材料就形成了�！彼a(bǔ)充說(shuō)，通過(guò)這種程序可以制成任何尺寸的線，從納米級(jí)到一般織布長(zhǎng)短的線。
目前，索特辛和他的同事們已經(jīng)研制出了能從橙色變?yōu)樗{(lán)色，從紅色變?yōu)樗{(lán)色的纖維，索特辛的目標(biāo)是征服整個(gè)可見光譜。他的理論是將這些纖維和少量金屬細(xì)絲編織在一起，形成類似像素的十字型，連在金屬絲上的小電池和控制器可會(huì)改變每個(gè)纖維像素周圍的電場(chǎng)，從而改變顏色，這樣就創(chuàng)造了一種衣服隨環(huán)境顏色發(fā)生變化的模式。索特辛說(shuō)：“我們還沒有一種可以變色的T恤衫。”但他希望，他能夠獲得資助把這種線織成一種透氣性好而且會(huì)變色的織物。
亞利桑那州立大學(xué)生物工程學(xué)副教授曼紐爾?馬奎茲與索特辛共同研究這項(xiàng)技術(shù)。馬奎茲看好這種纖維的可變顯示的潛在應(yīng)用，例如計(jì)算機(jī)顯示器，這種顯示器在受到擠壓的時(shí)候不會(huì)變形。他說(shuō)：“這是一種潛在的顯示器，在需要的時(shí)候，你可以把它弄彎，但是，它仍具有一種不變形的優(yōu)良品質(zhì)�！�
馬奎茲表示，除了在電流輸入的時(shí)候這種聚合物會(huì)變色，它還會(huì)隨著不同的環(huán)境變幻出不同的色彩。因此，這種纖維可能被用作食物和安全工業(yè)的傳感器，例如，當(dāng)內(nèi)部傳感器查出有腐爛或被污染的食品，它的包裝就會(huì)變色。或者這種纖維偵察到空氣中有有害的化學(xué)物，傳感器就會(huì)變色。
