摘要:你是否曾幻想过拥有超能力?是飞翔于天际,还是瞬间移动,或是掌控自然的力量?对于电子科技大学光电科学与工程学院的王东升副教授来说,他选择的是“隐形”。这个看似天马行空的“梦想”,在智慧与汗水的浇灌下,已然绽放出令人惊叹的花朵。
你是否曾幻想过拥有超能力?是飞翔于天际,还是瞬间移动,或是掌控自然的力量?对于电子科技大学光电科学与工程学院的王东升副教授来说,他选择的是“隐形”。这个看似天马行空的“梦想”,在智慧与汗水的浇灌下,已然绽放出令人惊叹的花朵。
最近,王东升等人成功研发出了“隐形”材料,这一突破不仅让科幻电影中的场景走进了现实,也为材料科学领域带来了全新的可能性。今天,让小编带大家一起去了解王东升和这款神奇的“隐形材料”吧。
王东升等人研发的“光致变色”材料受到光源激发后颜色会发生变化,被称为材料界的“变色龙”。他们所研发材料有一种“自适应光致变色”(SAP)功能,即完全靠材料本身的性质识别环境颜色并始终与其保持一致,正如在自然界中根据心情、环境和温度的变化来改变皮肤颜色的变色龙一样。
国外曾有研究人员研制过类似的“变色”系统。但该系统高度依赖电子设备,且设计复杂、造价高,一旦受到外部影响就会“罢工”。而王东升他们研发的SAP材料完全依靠自身“反应”实现变色,从以前的“有源式”伪装进化到“无源式”伪装。
不久前,王东升副教授和韦晨教授、郑永豪教授首次提出材料的自适应光致变色(self-adaptive photochromism, SAP)功能,并以“Self-adaptive photochromism”为题在Science Advances上发表研究论文。此外,王东升和“隐形材料”的故事还登上了《中国科学报》。
值得一提的是,该研究的灵感源自王东升最爱的摄影。
王东升3年前开始着手SAP材料的研究。在摄影中养成的对色彩应用的感悟力,激发了他不少灵感,爱好和专业相辅相成,也让王东升的学术世界流光溢彩。
每次按下快门前,王东升对相邻色、互补色、分裂互补色等颜色关系的使用熟稔于心。“如果我们想让物体变色,能否从其互补色入手?”王东升不禁产生了好奇。
有了这个想法后,王东升做了初步的探索,花一个多月做出了一个薄膜材料。
接下来的3年时间里,他经历了提出理论、设计材料、实测结果、验证理论等过程。他把分别吸收不同颜色的多种DASAs分子进行组合配比,采用稳定且可复制的制备方式,使最终合成的SAP材料能够在绿色、黄色和红色的光线照射下,变化出相应的颜色。
王东升发现,有意思的是该材料可作为自适应伪装涂装材料,以涂料形式进行应用。换句话说,如果涂在衣服上,就能实现“隐身”。
SAP材料逐渐隐匿于红色仙客来、黄色银杏和绿色黄金葛三种不同的植物丛中
“目前来看,我们还没有完全实现对可见光光谱内所有颜色的调控,这是以后努力的方向。”王东升的“眼界”不局限于可见光区,他希望升级版的材料还能在紫外光区、红外光区等实现自适应变色。
尽管还有很多难题需要攻克,但这项研究在王东升眼里也是充满“美”的。后来,王东升又从他最爱的动物——雀尾螳螂虾身上激发了新的研发思路,再次从自己的“热爱”中收获了灵感。
科研之路并非一帆风顺。而摄影则是王东升在10多年光敏分子与材料研究生涯中特殊的陪伴。在研究中,如果一时半会儿想不出解决方案了,他就会带上相机走出实验室。“有时候就是要跳出固有的环境或者思维,多看看其他的。走走停停中,说不定就能找到那把‘钥匙’。”
德国科隆铁桥(王东升摄影作品)
王东升能够将梦想变成现实,成功研发出“隐身”材料,既源于他多年如一日的执着探索与不懈努力,也得益于学校强大的科研底蕴与资源平台的鼎力支持。
一直以来,电子科技大学面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,努力推进基础研究与应用研究并重的科技创新格局,不断提升集成攻关和原始创新能力。
这里拥有国家级重点实验室、国家工程技术研究中心、国家地方联合工程实验室(研究中心)、国家工程研究中心、国家级工业创新中心等高水平科研平台。在高水平科研平台的坚实支撑下,成电教师们得以在学术的海洋中乘风破浪,探索未知的领域,用创新的火花点燃科学的“火炬”。
从摄影中的色彩灵感,到实验室中的分子组合,王东升的研究之路充满了艺术与科学的交融。未来之路道阻且长,但怀揣着对科学的热爱与对未知的好奇,王东升和团队将稳步前行,向着那片充满无限可能的天地,继续他们的追梦之旅。
本文素材来源:电子科技大学官网/官微
来源:优雅水滴0