番禺別墅軟裝設(shè)計(jì)皮膚遇水會(huì)起皺 科學(xué)家受啟發(fā)發(fā)明了新材料
(原標(biāo)題:向皮膚學(xué)習(xí)起皺的新材料)
魷魚和水母的皮膚與人類的皮膚有什么共同點(diǎn)?這三種材料都為一些化學(xué)家?guī)?lái)了靈感,使他們創(chuàng)造出能夠隨著環(huán)境變化而改變顏色和質(zhì)地的材料。這些材料能夠用來(lái)為秘密信息加密,制造抗反光表面,或是檢測(cè)環(huán)境濕度或產(chǎn)品損傷。
【圖注】在干燥的情況下,在電路板上的涂料是不可見的;受潮后,它會(huì)發(fā)皺,顯示出“H2O”(水)的字樣。
研究人員在第252屆美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)年會(huì)(National Meeting & Exposition of the American Chemical Society)上展示了他們的研究成果。
“我們的實(shí)驗(yàn)材料通過(guò)裂縫,折疊和褶皺來(lái)模擬皮膚的表面工程結(jié)構(gòu),”該研究的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Luyi Sun博士表示,“這些新材料是獨(dú)一無(wú)二的,因?yàn)樗鼈兡茉诶旎蛘呤艹钡那闆r下改變顏色或透明度!
人類的手指在浸入水中一會(huì)兒后會(huì)起皺。但是Sun的研究生Songshan Zeng表示,水母的皮膚也會(huì)起皺。他說(shuō),“當(dāng)它們受到驚嚇時(shí),有一些水母的皮膚表面會(huì)起皺,變得不透明,軟裝設(shè)計(jì),這會(huì)嚇跑掠食者!盳eng在該項(xiàng)目中扮演主要角色。
當(dāng)這種水母皮膚表面是平整的時(shí)候,它的顏色是透明的!棒滛~受到驚嚇時(shí)的反應(yīng)更厲害:它的皮膚里的肌肉會(huì)收縮,使皮膚中的色素暴露出來(lái)成為偽裝!
來(lái)自康涅狄格大學(xué)的Sun的團(tuán)隊(duì)和他們的合作者Dianyun Zhang博士研究了這三種皮膚的表面工程結(jié)構(gòu)是如何隨著環(huán)境的變化而改變自身的性質(zhì)的。
研究人員將一層堅(jiān)硬的聚乙烯醇薄膜覆蓋在聚二甲基硅氧烷(PDMS)橡膠基底上,用這種方式復(fù)制能夠發(fā)皺的表面。Sun表示,“和手指的皮膚一樣,一旦薄膜受潮,它就會(huì)微微發(fā)脹產(chǎn)生褶皺!
因?yàn)檫@種薄膜的發(fā)皺部分是不透明的,它能夠用來(lái)在薄膜受潮時(shí)形成圖案,比如字母。Sun指出,他們是為數(shù)不多的研究潮濕導(dǎo)致起皺的機(jī)理的團(tuán)隊(duì),他們研究的是褶皺的持續(xù)時(shí)間以及如何撫平褶皺的方法。
薄膜中聚合物鏈?zhǔn)欠窠宦?lián),以及交聯(lián)的程度決定了材料是否能重復(fù)起皺。從另一方面來(lái)說(shuō),寶億萊軟裝設(shè)計(jì)<別墅樣板房樣板間,如果薄膜并不是通過(guò)交聯(lián)形成的,那么濕度就能引起褶皺,此后會(huì)自然撫平,但這個(gè)過(guò)程不可重復(fù)。
Zeng表示,這種性質(zhì)可以用來(lái)制作閱后即消失的信息,007可能會(huì)喜歡。不過(guò),如果薄膜是通過(guò)交聯(lián)制造的,酒店會(huì)所KTV水會(huì),那么受潮后褶皺就不會(huì)再消失。
因此,用這種材料制造的標(biāo)簽?zāi)軌虮毁N到手機(jī)(或是任何電路板)中。一旦手機(jī)掉到馬桶里,那么標(biāo)簽上就會(huì)形成永久的褶皺,這種褶皺可以被設(shè)計(jì)成任何需要的形狀,比如水的分子式“H2O”。有了這種技術(shù),消費(fèi)者的保修是否作廢在商家面前一目了然。
這些研究者還在研究起皺材料在手機(jī)中的另一種應(yīng)用。他們表示,酒店會(huì)所KTV水會(huì),因?yàn)轳薨櫩梢宰尮饩向四面八方散射,而不是朝一個(gè)方向反射,因此改變配方后的材料還可以用來(lái)制造便宜且有效的抗反光手機(jī)顯示屏。
Sun的團(tuán)隊(duì)在另一個(gè)獨(dú)立的項(xiàng)目中通過(guò)制造了一層PDMS基極層來(lái)模仿魷魚的皮膚。PDMS基極層中含有少量熒光染料,且表面包覆著一層堅(jiān)硬的聚乙烯醇/粘土復(fù)合材料。粘土讓材料表面容易形成大量的裂縫和褶皺。
如果拉伸材料,原本光滑的表面上就會(huì)產(chǎn)生褶皺和裂縫,材料的外觀和拓?fù)渚蜁?huì)改變。根據(jù)成分的不同,薄膜可以在不同顏色間切換,發(fā)光或是從透明變成不透明,而這些過(guò)程都是可逆的。
這種材料的一種潛在應(yīng)用是智能窗戶,整體軟裝售樓部售樓中心,這種窗戶中含有一種透明的材料,但是當(dāng)它被輕微拉伸時(shí)該材料就會(huì)變得不透明,這可為用戶提供隱私保護(hù)。Sun 表示,這類材料是他們團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)的。