受章魚器官啟發的墨水可以根據需要改變顏色

科學家們創造了一種光敏墨水，可以根據需要改變顏色。它由不同顏色的微珠組成，這些微珠在不同波長的光線下上升或下沉，從而使其表面呈現出特定的顏色，這可能對新的電子顯示屏或主動偽裝系統很有用。

像章魚和烏賊這樣的頭足類動物因其改變顏色的能力而聞名，它們通過被稱為色團的器官實現這一目的。這些器官由微小的色素囊組成，可以隨意擴張或收縮，在任何特定的時間，哪些彩色色素是可見的，哪些是隱藏的，這些組合賦予動物的皮膚一種特定的顏色或圖案。

這種復雜的自然機制激發了香港大學、廈門大學和香港科技大學的研究人員創造一種新的變色墨水。

這種墨水包含由二氧化鈦制成的微珠，并染成青色、洋紅色和黃色。你可能會認識到，這三種顏色是一些印刷系統的核心墨水顏色，因為它們能夠通過各種組合再現其他顏色。而這一優勢在這里也得到了挖掘。

在這種情況下，微珠被等量地混合在一起，并被設計成不同的顏色會在光線的作用下升到表面或沉到底部。通過調整光的波長和強度，表面可以通過同樣的組合效果被誘導成各種顏色，產生圖案甚至圖像。

訣竅在于微珠中的二氧化鈦，它在響應光線時產生氧化還原反應，使微珠向不同方向移動。每種顏色的染料對不同波長的光有反應，使該顏色的微珠向上或向下移動。因此，舉例來說，綠光會將黃色和青色的微珠帶到表面，使其看起來是綠色的，而品紅色的微珠則沉到底部。在測試中，該團隊證明了該系統能夠再現一系列投射在表面的圖像。上圖：說明不同顏色的光如何使不同排列的微珠上升或下沉以產生各種顏色的圖表。底部： 投影圖像（插圖）以及該系統如何再現它們 圖/香港大學

然而，還有一些問題亟待解決。首先，它在日光或環境光下的確切功能還有待觀察。色彩再現和亮度可能需要一些調整，而且該團隊說它切換圖像和顏色的速度相當慢。但是這些都是將在未來工作中探索的領域，如果成功的話，這項技術可能對制造新型顯示器、電子墨水設備，甚至主動光學偽裝都很有用。

這項研究發表在《自然》雜志上。