色素层直接接触眼睛,变色龙皮肤的颜色不像大多数颜色那样依赖于染料或颜料

参考消息网9月13日报道
英国《每日镜报》网站11日发表了题为《士兵也许能在战争中身穿变色龙迷彩智能皮肤,躲避敌人》的报道,内容编译如下:

美瞳,一个戴上就再也离不开的神器。很多女生视美瞳如生命,然而,眼睛那么宝贵,怎么小心保护都不过分。隐形眼镜直接和眼镜接触,当然要格外注意。

受变色龙启发而研发的、能在阳光下变色的“智能”皮肤可能是军用迷彩服的未来。研究人员表示,这种开创性的材料也可以在防伪行动中发挥作用。他们解释说,比如变色龙和霓虹灯鱼等一些动物可以改变颜色,从而伪装自己、吸引配偶或威慑天敌。

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科学家曾试图模仿这些能力,制造人工“智能”皮肤,但迄今为止这类材料还不牢固。如今,研究人员借鉴了变色龙的原理,研发了一种柔性智能皮肤,可以依据热量和阳光来改变颜色。研究报告的合着作者之一、美国埃默里大学的哈立德·萨莱塔博士说:“变色龙皮肤的颜色不像大多数颜色那样依赖于染料或颜料,而是依赖于光子晶体阵列。”

△左眼戴有美瞳,右眼没有戴

“光从这些微观表面反射出来,干扰其他反射光光束,产生一种颜色。”

早期有些小厂家产的美瞳,是用的“印染”技术,色素层直接接触眼睛,很容易对眼部造成刺激,有些甚至发生过色素脱落事件,将严重导致角膜健康,而且由于该类劣质美瞳透气性通常比较差,佩戴过程中会使眼睛长期处于缺氧状态,容易产生角膜感染、溃疡等并发症,严重的还会导致角膜穿孔,甚至失明。

“当光子晶体之间的距离发生变化时——例如当变色龙收紧或放松皮肤时——颜色就会发生变化。”

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现在比较正规的美瞳都用的“三明治”技术,将色素层夹在镜片中,不用直接接触眼睛了,但“三明治”结构往往会导致镜片变厚,从而使得角膜透氧性降低。长期缺氧易导致角膜新生血管,极大伤害角膜健康,而且仍然存在色素泄露风险,安全问题不容忽视。

资料图片:未来士兵将穿着可自动调节颜色的迷彩服。

针对这些问题,中国科学院深圳先进技术研究院博士杜学敏及其团队,开发出一款采用光子晶体材料的仿生美瞳。

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△紫蓝粉的光子晶体美瞳

有了光子晶体,再也不用色素了

光子晶体,是由不同折射率的介质周期性排列而成的结构色材料。与化学材料不同,光子晶体的颜色源于周期性微纳结构的光学效应,因此不用添加色素,就能使美瞳有绚丽颜色。其背后原理是通过改变周期性微纳结构的周期参数,从而改变了衍射光的波长,即可实现光子晶体颜色改变。其原理和变色龙相仿。

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日内瓦大学的一份报告中说,变色龙可通过“调节”虹细胞内的纳米晶体结构来改变光的折射。“当变色龙状态平静时,纳米晶体呈密集网状分布,折射出蓝光。而当变色龙兴奋时,纳米晶体结构会变得松散,因此折射的光线呈黄色或红色等其他颜色。”也就是说,变色龙之所以能够变色,并不是通过色素细胞,而是靠调节它皮肤表面的纳米晶体,通过光的折射而变色的。

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永利国际最新网址,△光子晶体材料

杜学敏是深圳先进院微纳系统与仿生医学研究中心的核心成员。该中心依托广东省创新团队、深圳市孔雀团队“新一代的人造视网膜”项目成立,目前主要围绕该项目进行研究。杜学敏及其团队主攻的是仿生智能材料方向,主要思路是仿生自然,并将自然界中的“智能”特性引入科学研究,以解决实际问题。比如这次的美瞳,就是通过变色龙皮肤变色的原理进行设计的。

光子晶体版美瞳还能预防和诊断青光眼

青光眼是全球第二大致盲疾病。作为一种终身性疾病,青光眼患者会出现不同程度的视觉障碍,严重者甚至会双目失明。至今为止,青光眼仍无法治愈,只能早预防、早治疗,以避免恶化。检测青光眼的主要依据是眼压,即眼球内部的压力。眼压就是眼内容物对眼球壁施加的均衡压力。

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△图片来自百度百科

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