類似藍鳥羽毛的微觀結構將形成新型電池材料

藍知更鳥是一種原產於北美東部的鳥類，以其頭部和背部的亮藍色羽毛而聞名。這種鳥如此特別的原因在於，其著名的藍色色調並不是顏料的結果，而是動物羽毛的獨特結構。

現在，由蘇黎世聯邦理工學院前教授 Eric Dufresne 領導的蘇黎世聯邦理工學院軟材料和活性材料實驗室的研究人員已經成功地在實驗室中複製了這種材料，用於電池和水過濾器等應用。該研究發表在《自然材料》上

研究人員開始進行實驗，使用一種可以拉伸和扭曲的半透明矽橡膠，並將其浸泡在油溶液中，使其在 60 攝氏度的烤箱中幾天內改變尺寸。材料冷卻後，他們使用顯微鏡將其奈米結構與藍知更鳥羽毛的奈米結構進行比較

他們發現類似的網路模式不僅可以產生藍色色調，還可以激活許多其他有趣的特性用於自己的工業用途。這部分是由於開發材料的複雜過程所造成的。

「我們可以控制和選擇條件，以便在相分離過程中形成通道。我們設法在兩個階段再次完全融合之前停止了這一過程，」主要作者 Carla Fernández Rico 說。

新材料的簡單性與其獨特的特性相結合，引起了物理學家界的關注和興趣，他們現在發現自己試圖解釋和模擬僅由兩個元素組成的產品的行為，並且該產品具有以下特性：物理上的，但其行為方式完全不同。

費爾南德斯·里科說：“幾個理論小組聯繫了我們，他們建議使用物理模型來理解這一新過程的關鍵物理原理並預測其結果。”

研究人員的主要應用重點是電池和水過濾器。在第一種情況下，利用本發明所創造的互連通道的網絡結構，該材料可用於以固體電解質取代液體電解質。在第二種情況下，該材料可用於改善和優化去除水中細菌或其他顆粒等污染物。

「然而，該產品距離上市還很遠，」費爾南德斯·里科說。「雖然橡膠材料便宜且容易取得，但油相相當昂貴。在這種情況下，就需要兩種較便宜的材料。”

研究人員現在正在考慮使用纖維素或甲殼素等天然聚合物的可能性，這些聚合物更環保，因為它們不依賴石油，而且價格也便宜得多。儘管這些材料尚未發揮作用，但科學家希望找到提高其效率和適應性的方法，以使他們的新工藝更具可擴展性。

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