伪装，也称为“拟态”或“保护色”，是指生物为了在自然环境中隐蔽自己、逃避天敌或捕食猎物而采取的一系列适应性行为和生理特征。一些具有主动伪装能力的生物（例如，变色龙，章鱼）表现出随着环境变化而变化的外观。然而，人造的主动伪装系统往往需要依赖复杂的电子设备，这不仅增加了系统的复杂性，还可能导致可用性降低和成本上升。在本项研究中，作者提出了自适应光致变色（SAP）概念，使得材料能够在黑暗中保持黑色，并在环境光线的作用下自动变换为相应的颜色。这一发现为开发无需外部能源的主动伪装技术开辟了新的道路，并提供了创新的解决方案。
近日，电子科技大学光电科学与工程学院王东升/郑永豪团队在全球顶级学术期刊《Science Advances》发表了题为《Self-adaptive photochromism》的最新科研进展。电子科技大学为第一完成单位，王东升教授、韦晨教授和郑永豪教授为该论文的共同通讯作者，博士研究生孙梵熙为该论文的第一作者，硕士研究生高昂、晏博赟、张静副教授、汪相如教授、博士研究生张汉君、戴大程以及邓旭教授为该论文共同作者。![]()
该项研究首次提出了自适应光致变色概念（self-adaptive photochromism, SAP），即材料的颜色可随环境切换而相应变化，并与环境始终保持一致。材料可以根据环境颜色来改变自身颜色来融入其中。在黑暗中，材料在整个可见光区域显示出均匀的吸收带，对应于黑色（图1B）。在特定波长的光照射下，对应波长的吸光度降低，从而在吸收谱中产生一个缺口（图1B），使得SAP材料的颜色切换，以匹配入射光的颜色。SAP的实现需要满足以下要求：（1）光致变色分子需具备T型（热可逆型）负光致变色性质；（2）在可见光区域显示出窄且可调的吸收带。![]()
图2. SAP材料的制备方案研究，在黑暗条件下需维持准确的黑色，在不同光照条件下表现出相应的准确的颜色作者对SAP材料在光照射下的颜色表达准确性进行了模拟。在CIE 1931颜色空间中，虚线代表入射光的颜色。光照射使得SAP材料颜色逐渐向其触发光颜色虚线移动，意味着材料颜色逐渐趋向于入射光颜色。![]()
在实际应用中，SAP材料被放置在红色（仙客来）、绿色（绿萝）和黄色（银杏）的植物丛和不同颜色的亚克力盒子中。植物从和亚克力盒子中的反射、透射的光线诱导了SAP材料的光致变色和伪装（图3D和E）。此外，SAP材料能够模仿周围不同颜色的图案，这大大增加了其在实际应用中的吸引力。SAP溶液被注入一个细长的透明管中，该管被红色、绿色和黄色便利贴覆盖（图3F）。SAP溶液在被放置在间隔颜色便利贴下时，逐渐从黑色切换到多色，具备在复杂环境中的主动伪装能力（图3F）。![]()
SAP溶液可以通过喷涂的方式涂覆在ABS塑料人型表面（图4B）。随后，使用660、520和590 nm的光照射来触发SAP涂层的光致变色。人像在光照射20至80 s后变为红色、绿色和黄色（图4C）。此外，在通过掩模喷涂法，作者在不同材料表面记录了“UESTC”字样（电子科技大学）（图4D）。其中“UE”和“TC”分别被绿色和红色光照射后依次变为绿色和红色。“S”同时被绿色和红色光照射，变为黄色。SAP材料在伪装、智能涂层和显示设备中的应用显示出巨大的潜力。这项工作报道了SAP作为材料的一种独特固有属性，为无源伪装和防伪技术提供了新的思路。该论文受到国家自然科学基金委(2237502、62375041和52203134)和四川省科技厅(2023ZYD0037、2024YFHZ0307和2024NSFSC0249)等项目的大力支持。
视频：SAP溶液在黑色、红色、绿色和黄色亚克力盒子中的主动伪装
论文链接：
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ads2217
![]()
高分子科技原创文章。欢迎个人转发和分享，刊物或媒体如需转载，请联系邮箱：info@polymer.cn
![]()
欢迎专家学者提供稿件（论文、项目介绍、新技术、学术交流、单位新闻、参会信息、招聘招生等）至info@polymer.cn，并请注明详细联系信息。高分子科技®会及时推送，并同时发布在中国聚合物网上。
欢迎加入微信群 为满足高分子产学研各界同仁的要求，陆续开通了包括高分子专家学者群在内的几十个专项交流群，也包括高分子产业技术、企业家、博士、研究生、媒体期刊会展协会等群，全覆盖高分子产业或领域。目前汇聚了国内外高校科研院所及企业研发中心的上万名顶尖的专家学者、技术人员及企业家。
申请入群，请先加审核微信号PolymerChina（或长按下方二维码），并请一定注明：高分子+姓名+单位+职称（或学位）+领域（或行业），否则不予受理，资格经过审核后入相关专业群。
