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日前，美國斯坦福大學研究人員用兩種聚合材料制造出一種有彈性的可變色的壓力敏感材料，它是迄今最接近變色龍皮膚的人造材料。用不同力度觸摸這種電子皮膚，它會改變顏色。
新的電子皮膚首次具有這三種特點。論文第一作者、斯坦福大學的周河秀(音譯)說，這是一種仿變色龍的彈性電子皮膚，改變所施壓力的大小和時間，就能很容易地控制電子皮膚的顏色;反過來，還能通過電子皮膚的顏色變化來分辨壓力大小。
聚合材料制電子皮膚可改變顏色
新電子皮膚主要由兩個部分組成：彈性微結(jié)構(gòu)聚合材料和彈性電致變色聚合材料，前者能隨壓力改變電壓，后者能隨電壓變化而變紅或變藍。
研究人員用一個絨毛熊演示了電子皮膚是怎樣變色的。他們給小熊掌上貼上壓敏材料，并與放在小熊腹部的電致變色材料連接。電致變色材料先是暗紅色，輕握小熊掌(壓力約50千帕)時變?yōu)樗{灰，放開后又變回暗紅，用大力握時(約200千帕)變?yōu)榈{色。
研究人員解釋說，這是一個多步驟的過程。握手的壓力使壓敏材料電阻下降，由此使電致變色材料的電壓升高，氧化材料使其化學結(jié)構(gòu)發(fā)生輕微改變，從而明顯改變其吸收光譜。壓力消除后這一過程會迅速逆轉(zhuǎn)。
雖然研究中所用的電致變色材料只能在紅藍之間轉(zhuǎn)變，但研究人員希望其他電致變色材料能有更多顏色，這樣就可帶來更廣泛的應用。電子皮膚有可能與可穿戴或攜帶設備結(jié)合，如衣服、智能手機、智能手表等，把各種顏色整合到一種設備中，可作為一種互動式裝飾或表達情緒方式。
周河秀說，電子皮膚顏色的改變還可用于分辨壓力，這種系統(tǒng)能與任何想知道其表面壓力的東西結(jié)合。此外，它還有偽裝功能，可用于義肢和智能機器人。彈性系統(tǒng)能很好地貼附在曲面和動態(tài)表面上，傳統(tǒng)的堅硬材料卻做不到這一點。
壓電材料刺激變色材料，就是人造的五彩皮膚，它和變色龍皮膚的原理有一點像：后者是神經(jīng)刺激色素細胞擴張、縮小。人造仿品更簡單可控;天然真品則能視顏色、溫度、內(nèi)分泌、精神狀態(tài)而變色，更復雜有趣。將來發(fā)明一種隨心情變色的皮膚，也不是不可能。到那時，我們看著股市大盤，臉真的會變綠。
研究人員指出，將來這種聚合材料制造的電子皮膚在交互式可穿戴設備、人造義肢、智能機器人等方面有著廣泛應用。類似的變色材料以往也有，但很少有材料還能感知壓力，而且沒有一種是有彈性的。
