光子凝膠

光子凝膠是一種美國科學家最近開發出了一種新型材料，它能夠根據周圍的環境條件，比如溫度、壓力、濕度、酸鹼度、鹽度等，快速改變反射出的光線顏色，而這些顏色幾乎囊括了可見光和近紅外光譜。該研究成果有望用於顯示器、感應器以及電信行業。
領導該項研究的是美國麻省理工學院（MIT）材料科學與工程系的Edwin Thomas，他和同事的研究是為了找到顏色可調的新型材料，同時驗證這種調節可以達到的程度。
研究人員利用自組裝共聚物薄膜，製造出了能夠在三維空間膨脹的凝膠。該薄膜由兩種材料交疊而成，一種是剛性的類似於玻璃的聚苯乙烯，另一種是柔性的聚乙烯嘧啶（P2VP），它容易在特定刺激下（比如pH值和鹽度）迅速發生收縮或者膨脹。而正是這種厚度的改變導致了反射光線顏色在幾分之一秒內發生變化。
研究人員表示，控制凝膠厚度的關鍵是讓每層P2VP中的氮元素帶上一個正電荷，形成一條聚合電解質鏈（骨架）。如果該電解質鏈被外界因素破壞，那么凝膠體積就會發生變化。研究已經證實，這種新型的凝膠對鹽度、壓力、濕度和溫度等都十分敏感。
支持該項研究的美國NSF聚合物項目主任Andrew Lovinger評價說，“這是製造光子材料的一種巧妙且簡易的方法，它的光學性能可以在廣泛的範圍內進行調節。”
新的研究成果有望用於顯示器、感應器等，一個典型的例子就是，對食品加工廠的乾燥度具有良好的指示作用。