变色聚合物或可检测颅脑损伤？

为了立即检测颅脑损伤，一个研究团队已开发出一种基于聚合物的材料，根据外力冲击程度会改变颜色。这个团队的目标是有一天这种材料能够用于防护安全帽中，颅脑受伤程度就会一目了然。一般情况下很难判断一个人的颅脑是否有受伤，因此士兵和运动员可能仍不知就里地做着一些不合适的活动，导致伤害加剧。

但一种对力量敏感、会变色的材料就能阻止二次伤害，Shu Yang博士说道。“如果力量足够大，你可以很容易地感觉到，然后你可以立刻就医。”她解释道。以Yang为首的这支团队来自宾夕法尼亚州大学，他们采用全息光刻创造出了光子晶体，经过精心的结构设计，使它们具备特殊的颜色，就像澳宝石一样。在外力的作用下，晶体改变内部结构，进而变形，颜色也随之改变。这种材料不需要电源就能检测外力，而且很轻，因此很适合医务人员在现场判断破坏性力量，无需借助其他昂贵的工具。但是，Yang同时指出，制造这种晶体的成本较高，不适合量产。因此这个团队转向自我组合和聚合物材料，相比原先的全息光刻方法成本大幅下降，可实现商业化生产。

第一步就是改变聚合物的结构，塑造成与光子晶体类似。在制造模具时，研究人员将大小不一的硅石微粒混合在一起，使它们自我组合成所需晶体。他们加热聚合物，渗浇到模具中，让它固化，然后移除硅石模具，留下倒转的聚合物晶体。研究人员将不同程度的外力作用于晶体，并记录颜色变化。结果鼓舞人心。“在不同外力作用下，颜色会持续改变，”Yang说道。比如，在30mN外力作用下——接近汽车以80英里/小时的速度撞入墙中——晶体的颜色由红色变为绿色。在90mN的外力作用下——相当于高速行驶的卡车撞入墙中——聚合物颜色变成紫色。“这样的力量刚好会导致爆发性损伤或者脑震荡。”Yang说道。

责任编辑：kris