萨里大学 信用:CC0公共领域 科学家们从蝴蝶翅膀和孔雀羽毛的生物模拟中获得灵感，开发出一种创新的蛋白石状材料，这可能是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小组已经开发出了变色的、灵活的光子晶体，这种晶体可以用来开发传感器，在下次地震来袭时发出警告
这种可穿戴、坚固且低成本的传感器能够对光、温度、应变或其他物理和化学刺激做出灵敏的响应，使其成为医疗保健和食品安全等一系列领域中极具成本效益的智能视觉传感应用的极有前途的选择
在《高级功能材料》杂志发表的一项研究中，研究人员概述了一种生产光子晶体的方法，这种光子晶体含有极少量的石墨烯，可以产生各种各样的理想质量，其输出可以用肉眼直接观察到
在自然光下呈现强烈的绿色，这种用途极其广泛的传感器在拉伸时会变成蓝色，或者在加热后变成透明
医生
萨里大学工程和物理科学学院的软物质物理学讲师Izabela Jurewicz说:“这项工作提供了第一个机械坚固但柔软、独立和灵活的聚合物基蛋白石的实验演示，其中含有溶液剥离的原始石墨烯
虽然这些晶体看起来很美，但我们也对它们对人们生活的巨大影响感到非常兴奋
" 苏塞克斯大学数学和物理科学学院的实验物理学教授艾伦·道尔顿说:“我们的研究从蝴蝶翅膀、孔雀羽毛和甲虫壳惊人的仿生能力中获得了灵感，它们的颜色来自结构，而不是颜料
尽管大自然已经开发了这些材料数百万年，我们却在更短的时间内慢慢赶上了
" 它们的许多潜在应用包括: 智能包装的时间-温度指示器(Time如果易腐食品(如食品或药品)经历了不良的时间-温度历史，传感器能够给出视觉指示
这些晶体对20到100摄氏度之间的微小温度升高都非常敏感
指纹分析——它们的压力响应形状记忆特性对生物识别和防伪应用很有吸引力
用裸露的手指按压晶体可以高精度地显示指纹，显示出清晰的皮肤脊
生物传感——光子晶体可以用作理解人类生物学和疾病的组织支架
如果用生物分子进行功能化，可以作为高灵敏度的呼吸道病毒现场检测设备，提供廉价、可靠、用户友好的生物传感系统
生物/健康监测——传感器的机械变色反应允许其作为身体传感器应用，有助于提高运动员的技术
医疗安全——科学家建议，这种传感器可以用在腕带上，腕带会改变颜色，向患者表明他们的医务人员在进入检查室之前是否洗手
该研究借鉴了材料物理集团(苏塞克斯大学)在二维纳米材料液体处理方面的专业知识，软物质集团(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相结合
两所大学都在与苏塞克斯的先进材料开发有限公司合作，将这项技术商业化
萨里大学软物质物理学教授约瑟夫·克迪说:“聚合物颗粒被用来制造日常物品，如墨水和油漆
在这项研究中，我们能够在相当于可见光波长的距离内精细分布石墨烯，并展示了添加少量的二维神奇材料如何带来新的能力
" 高级材料开发有限公司的首席执行官约翰·李说:“鉴于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多功能石墨烯注入的合成蛋白石，并为基于纳米材料的新型光子学开辟了令人兴奋的应用
我们很高兴能够在不久的将来将其推向市场
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