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像孔雀一样美丽-下一代智能传感器的宝石

像孔雀一样美丽-下一代智能传感器的宝石 科学家们从蝴蝶翅膀和孔雀羽毛的生物仿生学中获得灵感,开发出一种创新的类蛋白石材料,可能成为下一代智能传感器的基石。 由萨里大学和苏塞克斯大学领导的一个国际科学家团队,已经开发出了变色的、灵活的光子晶体,可以用来开发传感器,当下一次地震可能发生时发出警报。 这种可穿戴的、坚固的、低成本的传感器可以对光线、温度、应变或其他物理和化学刺激做出灵敏的反应,使其成为极有希望的选择,在医疗保健和食品安全等一系列领域具有成本效益的智能视觉传感应用。 在发表于《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)杂志的一项研究中,研究人员概述了一种制造含有极少量石墨烯的光子晶体的方法,这种光子晶体具有广泛的理想品质,其输出结果可以直接用肉眼观察到。 在自然光下呈强烈的绿色,当拉伸或加热后变为透明时,这种多功能的传感器会将颜色变为蓝色。 萨里大学工程和物理科学学院的软物质物理学讲师Izabela Jurewicz博士说:“这项工作第一次展示了含有溶解脱落的原始石墨烯的以聚合物为基础的opals,其机械强度强但柔软、独立且灵活。”虽然这些水晶看起来很漂亮,但我们也很高兴看到它们对人们生活的巨大影响。” 英国苏塞克斯大学数学与物理科学学院实验物理学教授艾伦·道尔顿说:“我们的研究灵感来自于蝴蝶翅膀、孔雀羽毛和甲虫壳的惊人生物模拟能力,这些颜色来自结构而不是色素。”大自然在数百万年的时间里开发出了这些材料,而我们正在用更短的时间慢慢赶上。” 它们的许多潜在应用包括: 该研究利用了材料物理小组(苏塞克斯大学)在二维纳米材料液体处理方面的专业知识,以及软物质小组(萨里大学)在聚合物胶体方面的经验,并将其与先进技术研究所在复杂材料光学建模方面的专业知识结合起来。两所大学正与总部位于苏塞克斯的先进材料开发公司(AMD)合作,将这项技术商业化。 萨里大学软物质物理学教授约瑟夫·科迪说:“聚合物粒子被用来制造日常用品,比如墨水和颜料。在这项研究中,我们能够在与可见光波长相当的距离上精细地分布石墨烯,并展示了添加微量的这种二维神奇材料如何导致新功能的出现。” 高级材料开发(AMD)有限公司的首席执行官John Lee说:“考虑到这些晶体的多功能性,这种方法代表了一种简单、廉价和可扩展的方法来生产注入石墨烯的多功能合成蛋白石,为新型纳米材料光子学开辟了令人兴奋的应用。”我们很高兴能在不久的将来把它推向市场。”
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