受烏賊偽裝啟發的貼紙可以知道你什麼時候曬太多了
在陽光下待得過久的危險是公認的,多年來我們已經看到一些有趣的技術解決方案以提醒人們何時應該去陰涼處。現在,美國東北大學的科學家們已經將另一種可能性納入其中,且是通過一個偶然的發現即烏賊的變色偽裝方式來實現的。
警告即將發生的曬傷的紙質生態傳感器、監測陽光照射的時尚手鐲以及讓你知道什麼時候該重新塗抹防曬霜的腕帶只是我們已經看到的用來減少因紫外線照射而導致的皮膚癌發病率的少數設備。
東北大學團隊的出發點則是研究觸角類海洋生物如烏賊能毫不費力地融入其環境的方法。
在這項研究中,科學家們發現了一系列的色素、化學反應和促進這種形式的偽裝的機制,但他們發現其中有一種特別的東西發揮了核心作用。這種被稱為眼黃素(xanthommatin)的小分子是賦予烏賊可見顏色的東西。該團隊已經證明瞭如何操縱它以帶來變色能力,為此,他們實際上正在研究如何將其應用於服裝或其他消費產品。
但當把眼黃素放在實驗台上的環境光下作為測試其在日常環境中的穩定性的一種方式時,得到的結果讓科學家們失望了,他們注意到其實際上無法做到不變色。
“當我們注意到它在光線下變色時,我們超級惱火,”東北大學化學和化學生物學助理教授Leila Deravi說道。
Deravi團隊中的一些人則有研究基於紙張的微流體的經驗,他們想知道這些新發現的分子的感光能力是否可以作為一種新形式的紫外線傳感器的基礎。於是他們設計了一個指尖大小的裝置–可穿在襯衫或泳衣上,包括五層薄塑料以及一張用顏料處理後晾乾的圓紙。
該裝置還集成了一個“按鈕”,其從其邊緣的一個小水庫中釋放出液體,這些液體則可通過切入塑料的通道使經過處理的紙張水化。這在本質上激活了該設備,結果是濕紙對紫外線輻射產生反應,從黃色/橙色轉變為紅色,暴露在更多的紫外線下。
這項研究的論文作者Dan Wilson表示:“我們都或多或少知道,在高紫外線指數的日子裡,過多的陽光是不好的。但我們不一定知道這如何轉化為在陽光下的時間。這是為了提供一個視覺的、定性的指示說明你什麼時候可能在陽光下呆得太久了並應該考慮花一些時間在陰涼處或重新塗抹你的防曬霜。”
該團隊測試了它的貼紙並發現它在一系列條件下運行良好。這涉及到根據人們在不同情況下可能經歷的紫外線水平對它進行校準,甚至給它塗上防曬霜,而這會導致它變色變得更慢。
“我認為你總是對安全的陽光時間感到驚訝。這真的取決於天氣,但它可能是幾分鐘,”Wilson說道。
科學家們設想,該設備不僅可以用於監測陽光照射,還可以用於人們需要測量紫外線輻射的其他情況,如在對錶面進行消毒時。