据悉，科学家从蝴蝶翅膀和孔雀羽毛的仿生学中获得灵感，开发出一种创新的类蛋白石材料，可能成为下一代智能传感器的基石。
可穿戴智能传感器对光、温度等刺激可做出灵敏响应
5月20日消息，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、可弯曲的光子晶体，可以用来开发传感器，在下次地震可能发生时发出警报。
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，因此在医疗保健和食品安全等一系列领域，成为极具成本效益的智能视觉传感应用的一个极有希望的选择。
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制备含有少量石墨烯的光子晶体的方法，这种光子晶体具有广泛的理想品质，其输出可以用肉眼直接观察到。
在自然光线下呈强烈的绿色，这种用途极为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。
萨里大学工程与物理科学学院软物质物理学讲师伊扎贝拉·朱雷维奇博士说：“这项工作提供了第一个实验性演示，展示了具有机械强度但柔软、独立且灵活的聚合物基蛋白石，其中含有溶解剥落的原始石墨烯。虽然这些水晶看起来很漂亮，但我们也对它们可能给人们生活带来的巨大影响感到兴奋。”
苏塞克斯大学数学与物理科学学院实验物理学教授艾伦·道尔顿（Alan Dalton）说：“我们在这里的研究灵感来自蝴蝶翅膀、孔雀羽毛和甲虫壳惊人的仿生能力，这些颜色来自结构，而不是色素。尽管大自然已经开发了这些材料数百万年，但我们在更短的时间内正在慢慢赶上。”
新型智能传感器的潜在应用
它们的许多潜在应用包括：
用于智能包装的时间-温度指示器（TTI）：如果易腐品（如食品或药品）经历了不希望的时间-温度历史，传感器能够给出视觉指示。这些晶体对温度在20到100摄氏度之间的微小上升非常敏感。
指纹分析：指纹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，用裸指按压晶体可以高精度地显示指纹，显示出皮肤上清晰的纹路。
生物传感：光子晶体可以作为了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，则可作为呼吸道病毒的高度敏感的检测点，提供廉价、可靠、用户友好的生物传感系统。
生物/健康监测：传感器机械变色反应允许其作为身体传感器的应用，有助于提高运动员的技术。
医疗安全：科学家建议，这些传感器可以用在腕带上，腕带会改变颜色，以指示患者是否在医生进入检查室前洗手。
这项研究利用了材料物理组（苏塞克斯大学）在二维纳米材料液体处理方面的专业知识、软物质组（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。这两所大学都与苏塞克斯的先进材料开发公司（AMD）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·凯迪（Joseph Keddie）说：“聚合物颗粒被用来制造日常用品，如墨水和颜料。在这项研究中，我们能够在与可见光波长相当的距离上精细地分布石墨烯，并展示了添加少量的二维神奇材料如何导致新的能力的出现。”
先进材料发展（AMD）有限公司首席执行官约翰•李（John Lee）表示：“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，可用于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。我们非常高兴能够在不久的将来将其推向市场。”
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