編譯／韋士塔

科學家對章魚、墨魚等生物神乎其技的偽裝術深感興趣，牠們能瞬間改變皮膚的色彩與紋理，完美隱身於環境。如今，史丹佛大學（Stanford University）的研究團隊成功突破材料科學極限，開發出一種具備「動態偽裝」能力的柔韌材料。為穿戴式科技、柔性機器人及奈米生物工程等領域開啟全新的應用大門。

研究團隊發表於《自然》（Nature）期刊的報告指出，他們創造的創新材料，技術核心在於能快速、精確且可逆地改變表面紋理與光學特性。研究團隊利用常用於半導體製造的「電子束光刻」（Electron-beam Lithography）技術，處理一種能吸收水分並膨脹的特殊聚合物薄膜。

論文第一作者、史丹佛大學材料科學與工程博士生朵西（Siddharth Doshi）指出，這項突破源於一次「美麗的意外」。他們在實驗中發現，曾被掃描電子顯微鏡（SEM）掃描過的薄膜區域，在吸水後的膨脹程度與顏色反應，竟然與未處理區域截然不同。

研究團隊隨即意識到，透過電子束的精確照射，他們能精準操控材料在微米甚至奈米尺度下的厚度。接著他們進行測試證明，這種材料在乾燥狀態下完全平整，但一旦接觸水分，表面便會如魔法般升起；研究團隊利用這項技術，成功在薄膜上製作出優勝美地國家公園著名地標「酋長岩」（El Capitan）的奈米級立體複製品。

除了改變物理特性，這項技術還能精確控制光線的散射方式；透過調整加水量，材料表面可以在「光面」與「霧面」之間切換，呈現出超越當前電子螢幕、更具真實感的視覺效果。

參與這項研究的梅洛什（Nicholas Melosh）教授說：「目前尚無任何系統能兼具如此高的柔軟度、膨脹性，並能在奈米尺度上進行模式化。這將開啟前所未有的應用想像。」

為了讓新材料的色彩多變，團隊將圖案化的聚合物夾在兩層極薄的金屬層之間；當聚合物因溼度變化而膨脹或收縮時，金屬層間的距離隨之改變，進而隔離出特定波長的光，使單色的薄膜能瞬間轉變為色彩斑斕的圖樣。

研究團隊成員布隆格斯馬（Mark Bron gersma）教授說：「我們導入能夠膨脹、收縮並改變形狀的軟性材料，為光學領域開創全新的方向，這讓我們能以前所未有的方式操控物體的外觀。」

目前，這種材料的色彩與質地調整仍需透過人工操作，但研究團隊已設定更遠大的目標；朵西表示，未來將結合電腦視覺與神經網路系統，讓材料能夠「看見」背景，並透過人工智慧即時自動調整表面狀態，實現如生物般的完全自主偽裝。

研究團隊表示，新型柔韌材料除了軍事或救援用途的動態偽裝，也有潛力應用於柔性機器人、生物工程、顯示器與通訊、藝術等專業領域，實現史丹佛大學材料科學與工程系的目標，透過跨學科研究開發新型材料，解決全球在各領域面臨的多元化挑戰。