人造向日葵也能向太阳了?

人造花可以在室温条件下,根据入射光情况进行自适应调整。

据美国“物理学网”11月5日报道,美国加利福尼亚大学(UC)和亚利桑那州立大学(ASU)的研究人员在《自然?纳米技术》杂志发文阐述了一种趋向性材料的制造方法与测试情况。中国科技大学的研究人员Mingming Ma在同一期杂志发表了新闻评论文章,对UC和ASU团队的工作进行了概述。

在日常生活中,很多人可能已经注意到了植物的向光性:即便太阳的位置发生了移动,向日葵这样的花也能始终面朝太阳。科学家们一直希望能够制造出一种合成材料,使它能在没有外界辅助的情况下,对光源进行跟踪。UC和ASU团队发明的新型聚合物材料,已经基本实现了这一目标。

聚合物材料主要由光敏材料和热敏材料构成。光敏材料可以吸收光,并将其转化为热。而热敏材料受热后会产生收缩。首先,研究人员将聚合物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,将其转化热量,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小型太阳能电池板做成的“花朵”,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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编译:雷鑫宇

审稿:阿淼

责编:张梦

期刊来源:《自然?纳米技术》

期刊编号:1748-3387

原文链接:

https://phys.org/news/2019-11-artificial-sunflower-sun.html

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