科普园地 | 植物也能做成“镜子”?

2026-11-10 01:35:00 来源: 科技日报 点击数:

阳光下,有的蝴蝶翅膀会闪烁金属般的光泽,蓝得像宝石,绿得像翡翠,绚丽夺目;珍珠贝在光的照射下也会发出柔和、温润的光泽,甚至还能显出流动的虹彩……大自然中的许多生物各出奇招,随性地玩转着“发光”和“反光”等光学效果。

但当科学家们想“依葫芦画瓢”,利用植物模仿这些天然结构,却发现要想利用可生物降解、可持续的植物原料做出高反射材料,并非易事。

不过,日本大阪大学科学家的最新研究称,他们利用果胶和纤维素纳米纤维这两种风马牛不相及的材料,做出了一种反射率超过95%的植物基高反射薄膜。

果胶是一种广泛应用于食品工业的天然多糖,在果酱制备过程中起重要作用;纤维素则是植物细胞壁的主要成分。为制作出高反射性薄膜,科学家们先把它们制成气凝胶,再借助电泳沉积技术,把果胶层和纤维素纳米纤维层像“千层饼”一样交替堆叠,一共叠了100层。

独特的工艺,加上果胶和纤维素的独特性质,他们得到了一些致密多孔的层。这些层疏密程度不一,光学性质各异。光在层与层之间来回“弹跳”,就像走进一面镜子迷宫,被不断反射,最终让整块薄膜变得格外明亮。人类的巧思妙想,让原本平平无奇的材料,绽放出了别样光彩。

实验显示,这种薄膜材料在多种波长的光下反射率都超过95%,连部分不可见光也能反射。相比之下,自然界中一些反射能力很强的宝石甲虫外壳,通常也只能反射约30%的光。

由于它能反射近红外光,同时允许可见光透过。未来如果涂在窗户上,夏天可能帮助室内少吸热、更凉爽。而且,薄膜的颜色、图案和性能都可以精细调整,它还有望用于光学传感器、装饰显示和防伪标签,甚至为可持续涂料和建筑材料提供新选择。

更有趣的是,这种薄膜并不会长期滞留环境。经过化学调整后,它能在两个月内降解约80%,达到生物降解性的常用基准。

科学家们表示,他们并没有真的把植物做成镜子,而是让植物材料学会像镜子一样“反光”。将来,我们身边许多亮闪闪的材料,也许不必都来自石油,也能来自叶子和果皮。

责任编辑:常丽君
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