來自新罕布什爾大學的兩位研究人員正在轉(zhuǎn)向新型3D打印材料的靈感來源：常見的八爪魚。作為頭足類家族的成員，章魚，魷魚和墨魚都有一個共同的重要生存機制：它們具有非凡的偽裝能力，瞬時轉(zhuǎn)化顏色以適應(yīng)周圍環(huán)境。這是一種令人難以置信的偽裝，它可以讓這些深海生物在躲避捕食者和更容易獵食獵物。
    現(xiàn)在，來自新罕布什爾大學機械工程系的教授姜云耀教授和Yaning Li花費大量時間研究這種水生動物，并著眼于人工再造它們。他們的研究成果發(fā)表在最新一期的科學期刊Advanced Engineering Materials上，其結(jié)果簡直令人驚嘆。

    首先，我們應(yīng)該仔細研究這種偽裝機制的運作方式，因為它存在于自然界。被稱為偽裝的水下主人，頭足類動物由于其皮膚中高度敏感的色素體器官而具有驚人的偽裝能力。色素細胞器官的機制圍繞著一個含色素的單一色素細胞，與4至24個徑向排列的肌纖維結(jié)合在一起。當章魚肌肉收縮時，無論是逃離危險境地還是抓捕獵物，該生物的色素細胞都會快速的變化，從而有效地轉(zhuǎn)移皮膚色素。除了基本的顏色變化之外，頭足類動物還可以通過選擇性地和順序地擴大和縮小不同組的色素細胞，在偽裝能力方面具有戰(zhàn)略意義，從而實現(xiàn)跨越很大范圍的顏色轉(zhuǎn)換。用外行人的話來說，章魚不僅能迅速改變顏色，它也可以有條不紊地與周圍環(huán)境相匹配。

      受到這種自然奇觀的啟發(fā)，姜云耀和Yaning Li開始通過多種材料的3D打印方式開發(fā)自己的人造色素。盡管章魚使用他們的色素能力主要用于色素轉(zhuǎn)運，但新罕布什爾大學的教授們試圖通過他們的工作帶來戲劇性的變化和獨特的順序開放機制。拉普拉斯效應(yīng)（也稱為負泊松比效應(yīng)）的科學概念是實現(xiàn)成功結(jié)果的關(guān)鍵，它允許材料在朝不同方向拉伸時沿一個方向擴展。通過在兩個不同的方向上調(diào)整它們的手性幾何形狀，他們可以設(shè)計一種機制，僅在一個方向上加載時，可以使不同大小的單元順序打開。這意味著人工設(shè)計的單元格可以以不同的排序模式打開，并通過幾何和材料的組合進行調(diào)整。

     作為一種有價值的新設(shè)計理念，姜云耀和Yaning Li的創(chuàng)新可能會對我們用于促進藥物輸送和顏色變化的智能超材料產(chǎn)生嚴重影響。至少可以說，潛在的應(yīng)用很多。通過利用這些3D打印的色素，生物醫(yī)學支架，繃帶，藥物儲存器和支架可以設(shè)計得更加有效，以適應(yīng)佩戴者的身體。除了智能響應(yīng)復合材料，執(zhí)行器和傳感器以及可拉伸電子器件等領(lǐng)域外，可折疊或可展開器件的擴展領(lǐng)域也可以從創(chuàng)新中受益。