纳米结构的显示器会随电场变化颜色

美国化学学会

它可能还没有赢得任何微妙的奖项,但是由中国和美国科学家设计的等离子体“变色龙”有一天可能会被证明在适应性伪装方面和真正的变色龙一样出色.它的皮肤是基于变色纳米结构的,也可以成为一种新型的反射显示器。

近年来,人们对隐形斗篷的兴趣激增,隐形斗篷是由被称为超材料的光弯曲结构制成的。由于隐身斗篷目前仅限于微波,次优选择可能是一种基于反射显示器的自适应伪装,就像电子书阅读器中使用的那种。其中一些显示器可以产生各种颜色,但要做到这一点,它们目前需要高度分层的结构,这会降低整体反射率,并使外观暗淡。

等离子体金属纳米结构可能是答案。如果落在这些材料上的光具有正确的波长——也就是说,正确的颜色——它就会遇到一种被称为等离子体激元的电荷集体振荡,迫使它反射。调节纳米结构的大小和组成可以控制反射光的颜色,但正常的制造方法使结构保持固定。

现在,楚生和王国平在中山大学在广州,他与来自广州的同事以及中国和美国其他机构的同事一起,开发了一种生产颜色可调的等离子体金属纳米结构的方法。它们由一层纳米大小的金圆顶组成,上面涂有含有银离子的凝胶,所有这些都被夹在两个电极之间。在电极之间施加正电压将银离子绑定到金圆顶上,使等离子体激元的特征反射率从红色变为绿色,最后变为蓝色;反转电压会使反射率回到光谱的红端。

为了证明这种变色效果,Chu和他的同事们将他们的大量细胞连接到一只眼睛具有颜色传感器的机械变色龙上。当变色龙在条纹背景前滚动时,传感器检测到条纹的颜色并自动调整细胞的颜色。

小崎佑介(Yusuke Komazaki)说东京大学在日本谁专门研究显示技术他对显示器的颜色范围印象深刻,但不知道它在不同的视角下是否同样有效,以及它是否可以显示黑色和白色。他说:“这种显示器可能在各种应用领域都有很大的潜力。”

该团队现在打算简化制作过程,提高伪装的水平。他说,现在我没有一个非常清晰的愿景。但我们肯定需要继续在这方面努力,看看我们真正需要关注的是什么。