川观新闻记者 兰珍
在自然界中，变色龙可以随周围环境变换，调整自身颜色，实现隐身，从而躲避侵袭。在非生命体的材料界，也有了媲美变色龙的伪装高手。
日前，电子科技大学光电科学与工程学院副教授王东升课题组研发出一种材料，能在环境光线作用下自动变换为相应颜色。该项研究是世界范围内，首次提出材料的自适应光致变色功能，相关成果已于近日发表在学术期刊《科学进展》上。
材料可以根据不同环境变色
材料界“变色龙”能在环境中实现“隐身”
光致变色材料受到光源激发后颜色会发生改变，仿佛有了生命力，被称为材料界的“变色龙”。该材料有一种自适应光致变色（SAP）功能，即完全靠材料本身的性质，而非外界电子设备干预，识别环境颜色并始终与其保持一致。
在初始状态下，该材料呈现黑色。在王东升展示的实验视频里，只见研究人员将装有SAP材料的方管分别罩上绿色、黄色、红色的亚克力盒，经过10秒左右，方管完全与亚克力盒颜色一致，甚至颜色深度也相同。在换上黑色盒子后，方管肉眼可见地变回黑色。在环境相对复杂的红色花丛、绿色叶片、黄色银杏叶中，SAP材料色彩也发生改变，甚至同一管材料，不同部位接触异样的色彩，也会相应变化。
为什么材料会有魔力，实现色彩的“72变”？
这要从王东对色彩的理解开始。作为摄影爱好者，他对色彩、光线尤为敏锐。
色彩之间有互补关系，例如紫色与绿色、蓝色与橙色等，混合在一起能形成黑色的组合色被称为互补色。在生活中，物体呈现的颜色，恰恰就是其反射的光的颜色。同时，物体还会强烈地吸收与自身颜色互补色光线。
将互补色原理，应用于材料上，能实现自由地反射光线色彩吗？王东升想到了关键因子——一种名为给体-受体斯坦豪斯加合物（DASAs）的光致变色分子。
DASAs分子2014年由国外研究者提出，王东升紧接着开始做相关研究。在数年的研究中，他和课题组对DASAs了如指掌。DASAs的可变色分子，受到与自身颜色互补色光线的照射会变无色，在反射某种可见光的同时，它只吸收与其颜色互补的可见光。
2021年，课题组开始变色材料研发，经过反复研判，有且仅有DASAs分子“融入”，在可见光作用下可以让材料自然变色。
当年夏天，在多次理论推导可行之后，课题组成员孙梵熙使用1平方厘米的初始变色薄膜进行实验。当一张微微泛绿光的照片传到王东升手机里时，大家知道，SAP材料可以继续迈步。
课题组用1年多的时间，设计了不同分子结构的材料，“吃进”各类DASAs分子后，最终让材料在绿色、黄色和红色的光线照射下，变化相应色彩。
材料变色“使性子”后续难度再升级
对于科研项目来说，花费3年的时间才发论文，“性价比并不高。”王东升表示，这也是因为研发过程并不顺利。
2023年，课题组利用SAP材料，与企业共同开发一款变色手表。但是企业反馈，材料变色“使性子”：一方面，变色程度不深，色彩不够浓郁，且变色持续时间短；另一致命问题，是生产过程中经过二次硫化、高温，会让材料彻底失效。后续开发不得不按下暂停键。
“难道DASAs只能是论文材料？不能落到工程化应用？”王东升一度怀疑自己近10年的研究只是一纸空谈。
煎熬了2个多月，再多的怀疑也需要通过实践来检验。之后，课题组通过分析分子结构，不断进行适配调整，怀疑—推导—实验—推翻，如此循环往复，终于在一遍遍核对验证后，恰当的DASAs“配方”使得SAP材料的稳定性达到当下最理想的效果：在-20℃—60℃之间，材料能自由地感知环境主要色彩，且数月有效。
当前SAP材料能以固体材料、液体涂料墨水等形式存在，除了用于手机、玻璃、手表等装饰产品上，其自带的伪装属性还适用于特定环境。王东升发现，有意思的是该材料可作为自适应伪装涂装材料，以涂料形式进行应用。换句话说，如果涂在衣服上，就能实现“隐身”。
对于课题组来说，SAP材料还没有完全实现对所有颜色的调控，升级版的材料还有更多的可能。比如，SAP材料的变色响应能不能在5秒内实现？适应温度可不可以达到-40℃？对环境色彩区分精准度能超越人眼吗？可见光区外，材料在紫外光区、红外光区可否也实现自适应变色？“这些都是接下来需要攻克的目标。”王东升说。
在王东升看来，做创造、独有的研究才更有趣。在SAP材料之后，DASAs分子还能有哪些更广阔的运用和突破，将会是他和课题组前进的动力。
图片由受访者提供
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