在自然界，变色龙绚丽多变的体色格外引人注目。而现在，这种“一键换装”的快速变色技能在材料科学家们的实验室里也能实现了：这只坐在小车上的“变色龙”长相有点呆萌，身上还覆盖着马赛克瓷砖似的方形“鳞片”。别看它长得有点怪，但变色能力可不含糊：“人造变色龙”在红、绿、蓝三色的背景前穿过，每经过一种颜色的背景，它身上的“鳞片”也就立即变成了对应的颜色。
这只人造变色龙是如何诞生的？其实，这是中山大学楚盛教授和武汉大学王国平教授研究团队带来的成果，相关论文今年1月发表在了《美国化学会·纳米》（ACS Nano）期刊上。
变色鳞甲的秘密在于使用了金银材质的“等离激元金属纳米颗粒”。简单理解的话，可以粗略地将它们看成金和银组成的微小颗粒。当金属颗粒的尺寸缩小到纳米尺度，光照会激发金属微粒的电子发生振荡，这种振荡会在可见光区域发生吸收和散射，从而产生颜色。此外，这种振荡的频率还和纳米金属颗粒的大小、形状以及组成都有关联，这就为调节色彩提供了方便。
研究团队选用了常见的金纳米颗粒作为变色材料的基础。为了让纳米颗粒保持稳定，研究团队为颗粒们制作了精巧的小单间。利用蚀刻技术，将导电玻璃表面覆盖的二氧化硅刻出一排排整齐的小坑。接下来，利用“蒸镀”技术，让金纳米颗粒在这些小坑里“生长”起来。然后，给小单间盖上屋顶——含有银离子的凝胶电极片，最后再将整个鳞甲进行封装。这时候，小变色龙的“鳞甲片”就已经被金纳米颗粒染成了漂亮的红色。
为了让“鳞甲片”变色，研究团队通过电化学还原反应将银离子还原成金属银，沉积到金纳米颗粒的表面。随着银壳厚度的增加，纳米颗粒的颜色会由红色经绿色最后转变为蓝色。而只要控制电化学反应的通电时间，银壳的厚度就可以得到控制。实验显示，这样的电化学变色循环在反复200次之后依然可以保持灵敏的变化和各个阶段鲜艳的颜色，有了它，小变色龙就能轻松变色啦。
变色“鳞片”元件已经完工，通过简单几秒钟的电流控制，就可以实现红色到蓝色之间反复多样的变化了。把这些鳞片贴在3D打印的变色龙模型上，在变色龙的眼睛处装上色彩感应元件，控制各个鳞片中电氧化/电还原反应的时间，这样就可以实时控制纳米颗粒上银壳的厚度，让机器变色龙完美融入背景了。
除了呆萌的机器变色龙以外，研究团队还用这些变色小元件制作了电控显示屏，用它们实时调控显示“SYS”等字样，以及显示风景图“武汉大学一角”的静态画面。这也体现了变色鳞甲片在更多方面的潜在应用。
由于色彩感应元件的限制，“人造变色龙”目前还只是在红绿蓝三种颜色中变来变去。不过，这些“金银甲”的变色能力其实完全可以覆盖整个可见光区域。也许不需要多久，我们就可以看到这种“人造迷彩”在更丰富的领域中应用了。