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人造“向日葵”趋光材料

2020-03-16

学苑创造·C版 2020年2期
关键词:电池板人造光源

不只是植物会追赶光的方向,这些诞生在材料学实验室里的“人造向日葵”也可以。

不久前,美国加利福尼亚大学和亚利桑那州立大学的研究人员报告了这些以向日葵为灵感的人工趋光材料。

这些人工趋光材料结合了两种类型的材料:一种是受热时收缩、降温时膨胀的聚合物凝胶,另一种是能够有效吸收光并将局部加热的材料。研究人员将这两种材料塑造成花梗的形状,然后从不同角度向其发射光束。他们发现,聚合物花梗会自动弯曲,并指向光源方向。为何聚合物花梗会具有趋光性呢?其原因在于,花梗以特定角度吸收光,并將其转化为热量,热量迫使花梗背光一侧收缩,进而导致花梗向光源方向弯曲。花梗弯曲到一定程度后,它的顶部等部位会遮挡住光线。由此,花梗的位置就固定住了。随后,研究人员在花梗顶端放置了做成“花朵”的小型太阳能电池板,完善了人造花的形态。研究人员认为,他们设计的人造花可以用于保持太阳能电池板的指向性,从而提高其效率。

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