伪装是生物界常见且重要的特征之一,广泛应用于捕食、保护以及适应环境等领域。与传统的被动伪装(如色素沉积或表面形态变化)相比,主动伪装使得生物能够根据环境变化主动改变外观,从而实现更高效的伪装效果。主动伪装的代表生物包括变色龙、章鱼等,它们能够通过改变体色与周围环境融合,增加其生存优势。然而,人造主动伪装系统通常依赖电子设备的集成,这使得其在结构复杂性、可用性和成本等方面面临挑战。因此,如何基于材料的内在功能实现主动伪装成为一个重要的研究课题。
鉴于此,来自电子科技大学光电科学与工程学院王东升团队、陈伟副教授、邓旭以及郑永豪教授携手在这一领域取得了重要进展。该团队设计并制备了自适应光致变色(SAP)材料,成功将主动伪装功能内化于材料本身。该材料基于供体-受体Stenhouse加合物(DASA)作为负光致变色相,结合有机染料作为固定相,通过特定波长的光照射引发DASA分子的线性到环状异构化,进而在特定波长处产生吸收空隙,切换材料颜色。SAP材料在暗处呈现黑色状态,并在背景光的触发下,能够自发切换到与背景颜色匹配的颜色。通过引入聚己内酯,该团队成功制备了适用于各种表面的SAP薄膜和涂层。
该研究显著提高了光致变色材料在主动伪装领域的应用潜力,解决了传统材料依赖复杂电子设备的问题,推动了材料在环境适应性方面的进展。通过这种新的设计思路,SAP材料展现出在不同光照条件下的优异性能,能够广泛应用于环境感知、隐身技术等领域,为未来智能材料的发展提供了重要的理论依据和技术路径。