变色聚合物或可检测颅脑损伤？

为了立即检测颅脑损伤，一个研究团队已开发出一种基于聚合物的材料，根据外力冲击程度会改变颜色。这个团队的目标是有一天这种材料能够用于防护安全帽中
，颅脑受伤程度就会一目了然。一般情况下很难判断一个人的颅脑是否有受伤，因此士兵和运动员可能仍不知就里地做着一些不合适的活动
，导致伤害加剧。

但一种对力量敏感、会变色的材料就能阻止二次伤害，Shu Yang博士说道
。“如果力量足够大
，你可以很容易地感觉到
，然后你可以立刻就医

。”她解释道。以Yang为首的这支团队来自宾夕法尼亚州大学，他们采用全息光刻创造出了光子晶体，经过精心的结构设计

，使它们具备特殊的颜色，就像澳宝石一样。在外力的作用下
，晶体改变内部结构
，进而变形，颜色也随之改变。这种材料不需要电源就能检测外力，而且很轻，因此很适合医务人员在现场判断破坏性力量
，无需借助其他昂贵的工具

。但是
，Yang同时指出，制造这种晶体的成本较高，不适合量产
。因此这个团队转向自我组合和聚合物材料
，相比原先的全息光刻方法成本大幅下降，可实现商业化生产。

第一步就是改变聚合物的结构
，塑造成与光子晶体类似。在制造模具时，研究人员将大小不一的硅石微粒混合在一起，使它们自我组合成所需晶体。他们加热聚合物，渗浇到模具中，让它固化，然后移除硅石模具，留下倒转的聚合物晶体
。研究人员将不同程度的外力作用于晶体，并记录颜色变化
。结果鼓舞人心
。“在不同外力作用下，颜色会持续改变，”Yang说道。比如
，在30mN外力作用下——接近汽车以80英里/小时的速度撞入墙中——晶体的颜色由红色变为绿色。在90mN的外力作用下——相当于高速行驶的卡车撞入墙中——聚合物颜色变成紫色。“这样的力量刚好会导致爆发性损伤或者脑震荡
。”Yang说道

。

责任编辑：kris