納米技術(shù)又添新技能： 給巧克力上色

巧克力的馨香，給人無限回味；五彩斑斕的顏色，驚艷視覺。當(dāng)色彩和香味碰到一起，仿佛打開了新世界的大門。最近，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的科學(xué)家們，通過納米技術(shù)，做出了一款酷炫巧克力。它的表面自然散發(fā)彩虹色彩，每一個看到它的人，都不禁要感嘆一句：“難道，這就是彩虹的滋味嗎？”

微小溝槽讓巧克力出“彩虹”

要在巧克力這樣甜蜜的食物上做出五彩斑斕的顏色，不僅僅是想象力的問題。如果放在顯微鏡下，你會看見巧克力表面有很多微小的溝槽。

這就是傳說中的結(jié)構(gòu)色，不依賴于色素或其他添加劑，僅憑微結(jié)構(gòu)對光的衍射和散射，就可以顯示絢麗的色彩，和平常所見的“色素色”截然不同。這樣的巧克力就像變色龍一樣，使用皮膚結(jié)構(gòu)的變化來散射特定波長的光，從而不斷改變身體的顏色，這樣的本領(lǐng)單純的色素細(xì)胞可不具備。自然界中常見的、擁有結(jié)構(gòu)色的還有貝殼、蝴蝶翅膀等。

為了制造這種虹彩巧克力，一位產(chǎn)品開發(fā)人員猜測，研究者們應(yīng)該是制造了一種納米科技的巧克力模具，使用電子束光刻技術(shù)在玻璃或硅片模具上蝕刻約100納米寬的線條，然后將巧克力液放在模具里，加以冷卻凝固。

這種結(jié)構(gòu)色并不是第一次出現(xiàn)在食物上，有時候在煮熟的牛肉上也會見到它。研究表明，牛肉上的“彩虹”是肌肉纖維微觀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的，是一種結(jié)構(gòu)色，與安全性無關(guān)。

研究人員希望將這種著色技術(shù)推廣到大眾市場。目前而言，結(jié)構(gòu)色的制作也并不復(fù)雜。

為巧克力增色僅僅只是開始

巧克力只是納米著色的開始。日本一家公司，用結(jié)構(gòu)色方法制作了一種以蝴蝶命名的織物，并做成了在不同角度會看到不同色彩的連衣裙。去年，日本京都大學(xué)的研究人員，還通過改變紙張的微結(jié)構(gòu)，未采用任何墨水和顏料，就仿制出一幅《神奈川沖浪里》高清名畫。這幅特殊的畫尺寸僅1毫米，圖案分辨率是傳統(tǒng)噴墨打印的3倍，并且永不褪色。

這樣環(huán)保又持久的上色方案，用于食物、織物、藝術(shù)品，真是再合適不過了。但是，科學(xué)家還希望將結(jié)構(gòu)色用于更“硬核”的領(lǐng)域，例如芯片。因為關(guān)于結(jié)構(gòu)色的應(yīng)用，本質(zhì)上都是通過微結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)對光子的調(diào)控。而當(dāng)前集成電路芯片中的各種半導(dǎo)體器件，都是基于對電子的調(diào)控，來實現(xiàn)邏輯運算和信息傳輸。那么，在以電子為信息載體的半導(dǎo)體器件能力已達(dá)極限的情況下，是否能利用光子調(diào)控，實現(xiàn)更小型化、更低功耗和更強運算能力的下一代光子計算芯片呢？與之相關(guān)的光子晶體、量子計算等研究已經(jīng)在路上，讓我們拭目以待。

來源：科普中國中央廚房