“变色龙”与变色材料

来源 :中学生数理化·八年级物理人教版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong566
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  自然界有一种大名鼎鼎、非常奇特的冷血动物——“变色龙”,它其实与传说中的龙没有什么关系,而是一种两栖爬行动物——蜥蜴的俗称,它的奇特之处在于身体一天可以变化七八种颜色呢!
  
  “变色龙”变色的秘密
  
  每当环境的颜色、温度、光线发生变化,或者受到什么惊吓,“变色龙”表皮下的色素细胞就会发生变化,从而呈现出各种颜色,如能变成绿色、黄色、米色或深棕色,还常带一些浅色或深色斑点,“变色龙”为什么要不断改变身体颜色呢?原因很复杂,人们普遍认为,“变色龙”变色至少是为了与周围环境颜色一致,便于保护自己和方便捕食,这是动物长期生活在自然环境中的一种适应性。
  大自然中还有很多和“变色龙”一样的动物呢!在南美洲亚马逊河流域,有一种能改变色彩的“魔服蝴蝶”,这种神奇的蝴蝶翼翅排列着特殊鳞片,在阳光下会发生奇异的变色现象,十分引人注目。
  
  形形色色的变色材料
  
  动物“变色”给了人们很大的启发,目前,人们已开发出很多的变色材料,给我们带来了“多彩”的生活,下面是我们经常遇到的几种变色材料。
  遇到光而变色的材料:某些化合物在一定波长和强度的光的作用下,分子结构会发生改变,而且这种改变一般是可逆的,可以将其制成计算机的记忆存储元件,实现信息的记忆与消除过程,这种材料记录信息的密度大得难以想象,而且抗疲劳性能好,能快速写入和擦除信息,这是记忆存储材料的一个新的发展方向。
  随着温度变化而变色的材料:是指随温度变化而颜色发生变化的纤维,其中“热敏变色纤维”最受欢迎,由这种材料制成的服装,随着温度变化,有的变幻出斑斓的色彩,有的变化出精美的图案,还有的整个衣服变了一种新颜色。
  遇水而变色的材料:这种材料对湿度有较强的敏感度,能确切显示出材料表面受潮的程度,由这种材料制成标签,可以用于一些电子设备、电池、手机用品中,显示因进水遇潮而导致的损坏。
  能随外加电压改变颜色的材料:有一种变色聚合体,当外加电压改变时,其反射的光线也将随之改变,从外面看来仿佛是材料本身改变了颜色,目前,科学家已经研制出含有变色聚合体的变色线,由微控制器操纵,当人们穿上由这种变色线织成的衣物时,它将随着穿衣者的心情改变颜色,或者自动感知周围环境的色彩并作出相应的颜色调整。
  遇紫外线而变色的材料:利用这种材料制成拇指大小的黄色贴片,能够在吸收一定量的紫外线后变色,当它变成深橙色时,就是发布“日晒警报”,警告我们受到能导致皮肤晒伤的紫外辐射了,应该马上远离日光、打开遮阳伞、披上衣服,或者涂抹更多的防晒油。
  
  变色材料在生活中的妙用
  
  由变色材料制成的变色产品应用十分广泛,除应用于服装外,科学家还模仿动物变色开发出“智能玻璃”,又称“光致变色玻璃”或光色玻璃,可以根据室外阳光的强弱自动改变透明程度,或改变颜色,保持室内一定的光线和温度,非常人性化,还可以节约大量能源,而由变色玻璃做成的“变色眼镜”,在适当波长光的辐照下会改变其颜色,而移去光源时又会恢复其原来颜色,十分受欢迎,对于保护眼睛非常有用
  更奇妙的是,一种用来改善睡眠状况的装置已经研制成功,在装有这种装置的卧室中,当你躺在床上熄灯以后,天花板和四壁就会慢慢改变颜色,呈现出群星闪烁的田园景象,忽隐忽现,使你很快进入梦乡,由此还诞生了一门新的学科——生理工艺设计学。
  
  变色材料在工业中的应用
  
  在工厂的各种设备中,有一些部件容易发生损坏,以至造成事故,人们发现,这些部件发生损害之前,自身的温度往往会升高,但是技术人员用眼睛很难观察出来,科学家发明了一种“变色涂料”,一旦温度升高到一定数值,自身颜色就会发生明显变化,如由黄色变成了橙色红!把这种“变色涂料”涂在昂贵的精密车床上,当某一个部件的温度升高时,这个部件的颜色就会发生变化,工作人员看见“颜色的语言”:变色啦!马上停机找出升温原因,替换变色的部件,十分快捷可靠,可以有效地避免事故发生。
  科学家还研制出一种新型“测温蜡笔”,它是在蜡笔芯中加入了能随温度变化而变化的色素,不同的色素,可以测定不同的温度,比如,用一支可测200℃高温的蓝蜡笔,在被测物体上轻轻划一下,会留下蓝色痕迹,在2s内,如果蓝色痕迹变成黑色,表明被测物体的温度达到了200℃,有时被测温度范围不清楚,可以选择几支不同温度的“测温蜡笔”,同时划上,看看哪条痕迹变色,即可确定温度。
  “测温蜡笔”有100多个不同温度可供选择,范围由38℃至1000℃,“测温蜡笔”体积小巧,测量精确度高,使用十分方便,应用范围广泛,成本低廉,是当今世界上最先进的测温产品之一。
  
  变色材料在新科技中的应用
  
  在现代战争中,军队的伪装极为重要,世界各国军服达数百种,大多以“迷彩”绿色为主,目的在于伪装,现在发明了一种“变色纤维”,用它制成的迷彩服装,在草原上就是草绿色,在红土地上就是砖红色,在雪地上就变成银白色,这种迷彩衣服由微控制器操纵,能自动感知周围环境的图案及色彩并作出相应的调整,与之融为一体,穿着变色迷彩衣者似乎隐身了。
  科学家还在研制另一种变色衣,它采用有源系统,以近似迷彩图案的金属涂层置于织物表面,用电源来调节金属涂层的温度和热辐射强度,使之与所处的环境背景相一致,战士穿着这种变色迷彩军服,能根据环境温度变化及时调整自己军服的颜色,向外发出红外辐射源,使自己的红外特征与周围环境保持一致,这样不但人的肉眼难以发现,而且连热成像仪和雷达也难以发现。
  为了更好地伪装军事设备,现存还发明了一种“光变色涂料”,它能够随着背景色调变化而自动变色,所以也叫“变色龙涂料”,军事上可以很好地伪装各种设备,这种变色涂料还有一种效果,就是能够减少装备对太阳能的吸收,使被涂物体外表面温度降低10℃~20℃,内部温度降低5℃~10℃,可以用于坦克、汽车、大炮和飞机,降温效果极为明显。
  我们知道,海上舰船的伪装十分困难,茫茫大海没有任何隐蔽的地方,现在一种舰船专用的“变色龙涂料”已研制成功,这种涂料在晴天是浅灰色的,阴天则变成灰绿色,夜间或在红外线照射下呈黑色,与大海融为一色,伪装十分巧妙。
  宇宙飞船和航天飞机在太空中,受阳光照射的一面非常热,而阴面又非常冷,科学家正在研制一种“变色光学镀膜”,根据受到阳光照射的强弱,自动改变颜色深浅,用来调节吸收或反射阳光的程度,这样宇宙飞船和航天飞机内部保持恒温就容易多了!
  另外,宇宙飞船和航天飞机升空和返回时,都要经受高温的考验,必须时刻掌握不同部位的温度,假设将七八种代表不同变色温度的涂料,相间地刷到航天器的表面,这样,不管它在天上飞,还是已经回收到地面,看到它的颜色,我们就可以知道它的局部温度,可以省去一套复杂的温度检测系统,尤其可以省去大量测温探头和布线,大大减轻航天器的重量。
  总之,变色材料引发的新技术是个内涵非常丰富的领域,还有许多尖端研究课题有待于突破,人们期待有一天能够研制出像“变色龙”一样高智能的变色材料,这对于国防军事领域显得尤其重要啊!
  
  责任编辑 程哲
其他文献
9 课外活动时,小明和小华均在操场上沿直线进行跑步训练。在某次训练中,他们通过的路程和时间的关系如图2所示,则下列说法中正确的是( )。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文
对于刚学物理的同学来说,很容易在课堂上用记数学笔记的方式来记录物理笔记,而按照课堂特点来看,物理课的笔记应有自己的步骤和方法。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文
2010年6月6日是第十五个全国“爱眼日”,此次活动的主题为“关注贫困人口眼健康,百万工程送光明”,眼睛是人体最宝贵的感觉器官,是获得外界信息的重要窗口,据统计,我国青少年近视率达40%,大学生近视率超过70%……面对这两个数字,一个拥有健康明眸的人会豁然感到自己是幸运的。  人的眼球好像一架照相机,如图1所示,人眼的主要构造是瞳孔、角膜、体、玻璃体和______________,晶状体相当于__
三角形部分  1.若线段AM,AN分别是△ABC的BC边上的高线和中线,则(  ).  A.AM>AN  B.AM≥AN  C.AM  D.AM≤AN  2.如图1,在△ABC中,CD平分∠A CB交AB于点D.过点D作DE∥BC交AC于点E.若∠A =54°,∠B=48°,则∠ CDE的大小为(  ).  A.44° B.40° C.39° D.38°  3.已知直线a,b,a//b.将一块含4
一本书,真的可以在很大程度上影响一个人,甚至可以改变一个人,《中学生数理化》就是这样的好书。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文
“电功率”是初中物理学习的重点和难点,几乎涉及电学的所有内容,所以也是中考的热点,有些同学在解决这方面的问题时,往往因概念不清、理解不够、误用公式而出现错误,下面就列举几个易错点,供同学们学习时参考。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装
小明很喜欢吃膨化食品。你看,他又买了好几包薯片。哥哥批评他说油炸食品对身体不好,容易导致身体内堆积过多的脂肪。小明抽出一包薯片,说:“哥哥你瞧,包装袋上写着‘非油炸’,应该热量不高吧。”哥哥拍拍小明的头,说:“你觉得非油炸食品的热量真的比油炸食品低吗?” 本
海洋蕴藏了全球超过70%的油气资源,如何才能将深海中的油气资源开发出来呢?我国首座自主设计建造的第六代深水半潜式钻井平台——海洋石油981.将带领我们一起去探寻、开发深海油气资源. 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装
据《每日邮报》2010年5月20日报道,1937年德国兴登堡号的灾难结束了飞艇的黄金时代。但70年后。世界上最大的充气飞艇本周成功离地飞行,重启了大型飞艇与天空亲密接触的新篇章。  这艘颇具开创性的飞艇被命名为“布雷特580”,由电子绿色科技公司研发,长71.6m,宽19.8m。是目前世界上最大的飞艇。“布雷特580”飞艇所用的材料纤薄,却比钢铁还要坚硬,它能够承载907kg的有效负荷,升至609
南京市第一中学周健斌同学问:“物体在真空中是否受到浮力?大小是多少?”在回答这个问题之前,我们首先要弄清楚真空的含义和物体浮力产生的原理及其如何计算。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文