近期《科學(xué)》雜志上，出現了身木一隻詭異的小“蠕蟲”，它一邊扭動前進(jìn)，著房還(hái)一邊閃著(zhe)彩燈。

其實，這(zhè)是康奈爾大學(xué)謝潑德（商冷Shepherd）課題組展示的研究成(chéng)果——一種(zhǒ要錯ng)柔軟的發(fā)光新材料。

柔軟、 Q彈，還(hái)能光雪(néng)發(fā)光

柔性材料不光要“能(néng)屈能(néng)伸”，最好(hǎo)還(há場討i)要有足夠的延展性，被(bèi)拉伸或揉捏時(shí)也不損壞，而且用秒筆在機器人身上的柔性材料還(hái)要能路購(néng)夠完成(chéng)兒算一系列任務，比如說(shuō)作為“人造皮膚”來感知外界的刺激，用發(f小微ā)光來傳遞信息等等。

以往，我們已經(jīng)有了一些柔性材料，南匠比如可以讓顯示屏由直變彎的有機發(fā)光二極管（OL家照ED），不過(guò)還(hái)是有風從一些不足之處。LED型材料的彈性和延展性還(hái)是很紙坐低，最好(hǎo)的記錄也隻能(néng)延伸1.2倍。

柔性LED器件演示（圖片來自wikipedi商分a）

能(néng)不能(néng)做出影土一種(zhǒng)更柔軟、更有彈性、可拉伸又有功能(né算電ng)的新材料呢？這(zhè)一次，研究者們就(jiù)習明設計出了一種(zhǒng)特殊的你來“發(fā)光皮膚”材料，而上圖中河藍詭異的“發(fā)光蠕蟲”，就(jiù)是對(duì)這(zhè)種(zh書如ǒng)新技術的演示。

這(zhè)種(zhǒng)材料件是十分Q彈，任人蹂躏也不會(huì)損壞，依然可以保持發(fā)光穩定。在公拿外力的作用下，研究者們甚至可以把這(zhè)些柔軟的發(fā)光元件拉伸到(吧窗dào)原來長(cháng)度的4.8理區倍，此時(shí)，它們還(hái)可以繼續發(fā)光。

如果把一個個發(fā)光元件文畫組合起(qǐ)來，它們還(hái)吧資可以組成(chéng)發(fā看議)光陣列，并且依然表現優異。通過(guò)行作電路的控制，可以很容易地調控發(fā)光點陣顯示的圖樣(yàng小讀)，而且在研究者們的一番揉捏、拉伸、折疊之下，光點依然穩如泰山。

凝膠樹脂“三明治”

這(zhè)些軟軟的發(fā)光就場元件是怎麼(me)做出來的？它其實是用多層材料疊加而成(chéng)的“話山三明治”結構，由矽樹脂、聚丙烯酰胺-氯化锂水凝膠和硫化鋅矽樹脂等組成舞木(chéng)。

矽樹脂、聚丙烯酰胺-氯化锂水凝膠和硫化鋅矽樹脂地快（發(fā)光的核心結構）形成(吃劇chéng)的三明治結構（圖片來自原論文）

矽樹脂是一種(zhǒng)兼具延展性和透明性的絕緣材料，兒鐘而摻入硫化鋅還(hái)能(néng)使它變成(ché但說ng)發(fā)光元件，在交流電場的作用下發(f到北ā)出熒光。而聚丙烯酰胺-氯化锂水凝膠會(huì信電)構成(chéng)導電夾層，為體有施加電壓留下了通路。通過(guò)對(呢紙duì)發(fā)光成(chéng)分的調整，還(hái)能(néng)得到內高(dào)不同的發(fā)光顔色：摻入質量分東錯數為0.01％的銅，可以顯出綠色；摻入0.1％的銅，則顯現為藍色；而如果腦報摻入1％的錳，就(jiù)會(huì)顯現出黃色。

越戳光越亮

除了Q彈和發(fā)光，這(zhè)種(zhǒng)三習務明治夾層還(hái)有一個特别之處：可以響應外界大科壓力，并從不同強度的光反映出來國城。如果用手指戳一下柔性材料，戳得越用力，司麗局部的拉伸程度越大，發(fā)光也就(jiù)會(huì)變得越強。

戳一下，材料不僅有優異的延展性，還(hái)變得更亮了（圖片來自作可原論文）

這(zhè)是由于，在材料伸展時(shí)會(h海為uì)整體變薄，電容層中的間距會(huì)變小。保持電壓不變的情議作況下，會(huì)使電場增強，煙做所以場緻發(fā)光也會(huì)增強。雖兵用然發(fā)光夾層的延展會(huì)使得其中硫化鋅的密度變低，去書不過(guò)這(zhè)個影響比較小，因此随著(zhe)發(fā厭拍)光夾層的延展，亮度會(huì)随之提車南高。

把這(zhè)些特性綜合起(qǐ)來，就(jiù)得到(dà遠器o)了開(kāi)頭我們看到(dào)的那隻魔性的“蠕蟲多看”。研究團隊從上至下依次將(jiāng)4層發(fā)光夾層材料和兩(li飛冷ǎng)層氣動夾層組合在一起(qǐ)，就(jiù)得到(dào)了這(z她能hè)條七彩炫光小蠕蟲。通過(g西商uò)氣動夾層的充氣放氣，小蟲子山線蠕動前進(jìn)，它身上的光亮也随著(習但zhe)充氣程度的變化明暗閃爍。

在目前的研究階段，該材料還(h近外ái)存在發(fā)光亮度不夠高、使用電壓較大等不足。不過(guò)北對相信随著(zhe)技術的改進(jìn)，這(zhè)隻Q彈的矽樹脂“小聽都蟲”還(hái)能(néng)在更多領域得到(dào)應用。說得微(shuō)不定，它將(jiān行文g)來就(jiù)會(huì)成(chéng)為機器人們身新身上的“皮膚”呢。