新型變形材料模仿章魚偽裝術

新型變形材料模仿章魚偽裝術

在2026年初,研究人員取得了一項突破,創造出一種能模擬章魚卓越偽裝能力的「軟性光子皮膚」。

other章魚
tech軟性光子皮膚

這些頭足類動物是偽裝大師,牠們利用稱為色素細胞(色ㄙㄜˋ素ㄙㄨˋ細ㄒㄧˋ胞ㄅㄠ)的專用皮膚細胞來改變顏色,並使用稱為乳突(ㄖㄨˇ突ㄊㄨˊ)的肌肉器官來改變紋理。

concept色素細胞
concept乳突

雖然2017年的早期模型依賴氣動系統來產生3D形狀,但新材料使用了可膨脹聚合物(ㄐㄩˋㄏㄜˊㄨˋ)作為基底。

tech可膨脹聚合物

透過一種稱為電子束微影(ㄉㄧㄢˋㄗˇ束ㄕㄨˋ微ㄨㄟˊ影ㄧㄥˇ)的高精度方法,科學家可以對材料進行程式設計,使其以不同的速率膨脹,在幾秒鐘內將平坦表面轉變為複雜且凹凸不平的地形。

tech電子束微影

此外,這種皮膚利用法布-珀羅諧振器(法ㄈㄚˇ布ㄅㄨˋ-珀ㄆㄛˋ羅ㄌㄨㄛˊ諧ㄒㄧㄝˊ振ㄓㄣˋ器ㄑㄧˋ)透過在聚合物改變尺寸時反射不同波長的光線來轉換顏色。

tech法布-珀羅諧振器

這種從靜態材料到4D列印的演進,為適應性偽裝、軟體機器人及先進醫療植入物等領域帶來了巨大的前景。

tech4D列印
tech軟體機器人
tech醫療植入物

儘管我們目前還無法比擬真正章魚那種有機的、神經驅動的協調能力,但這些合成創新代表了向我們自身技術實現自主、即時適應邁出了一大步。

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文章閱讀結束

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挑戰模式

閱讀理解

章魚用於偽裝的兩種主要生物機制是什麼?

正確答案

色素細胞與乳突

2017年的研究模型是如何實現紋理改變的?

正確答案

氣動激活

電子束微影在新材料中扮演什麼角色?

正確答案

它刻寫出決定膨脹方式的奈米級圖案

什麼組件使合成皮膚能夠改變顏色?

正確答案

法布-珀羅諧振器

章魚與目前合成材料之間的主要區別是什麼?

正確答案

章魚使用活體的、神經驅動的皮膚

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