• 新型反光薄膜材料用于交通標識——不同視角可看到不一樣的顏色

    2019-09-03 09:32:46 來源: ITS114 評論:
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    來自中國復旦大學和美國布法羅大學兩所大學的研究人員開發出一種新的逆向反射薄膜,以有趣的方式反射光線,可用于制造明亮的道路標志,并在夜間改變顏色。8月9日發表在美國《科學進展》雜志上的研究顯示,這種薄膜是一種結構色材料,可以實現光線的逆反射,即反射光線方向總是接近入射光線反方向。不同于顏料、染料等形成的化學色,結構色由光照射在物體表面復雜的微觀結構上產生折射、反射或衍射等形成,具有環保且不褪色等優點。

    該研究由中國復旦大學的武利民教授領導,該小組開發了這種材料,美國布法羅大學的光學專家為為這種薄膜(film)的潛在應用提供了見解,例如在夜間道路標志中使用它。研究人員表示,這項新技術有助于駕駛員在夜晚時對重要的交通信息給予關注,為駕駛安全提供足夠的信息提醒。

    研究團隊將直徑為數微米至十幾微米的聚合物膠體微球組裝到普通透明膠帶的粘膠層上,形成單層微球陣列。研究顯示,當白光光束從薄膜無微球一方入射時,會顯示出逆反射智能結構色:從照明方向可觀測到均一、明亮的反光色,從非照明方向看,薄膜顏色則會隨著觀察角度和光源角度不斷變化。

    該薄膜由鋪在透明膠帶粘性面上的聚合物微球組成。材料的物理結構導致了一個有趣的現象:當白光在夜間照射在薄膜上時,一些觀察者會看到單一的,穩定的顏色反射回來,而其他觀察者會看到變化的顏色。

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    在一組實驗中,研究人員用這種材料創建了一個限速標志,其中包含由新的逆向反射結構彩色膠片(RSCF)制成的字母和數字。科學家在附近放置了一盞白光來照亮標志,當一輛快速行駛的汽車駛過時,標志上的人物圖像顏色隨著視角改變而在駕駛員的視角內閃爍。

    在其他測試中,團隊將新材料應用于標記道路側面,表示行車道的邊界。當汽車接近時,標記以明亮的顏色點亮,反射車輛前照燈的光線。從駕駛員的角度來看,標記的顏色保持穩定。但對于在路邊的行人來說,當汽車加速時,前照燈照射過來后,行車道標線的顏色將會不停閃爍。

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    “可以使用這種材料來制作交通標志,布法羅大學工程與應用科學學院電氣工程副教授,新研究的共同第一作者Qiaoqiang Gan說。如果駕駛員開車時精力不集中,那么變色標志可以幫助他們更好地了解交通信息,行人也是如此。

    共同作者,布法羅大學電氣工程研究助理教授Haomin Song補充道,“如果汽車行駛得更快,行人會更快地看到顏色變化,這樣的標識能提供很多信息。”

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    新材料的道路交通實驗在中國進行,研究還顯示,這種薄膜材料防水、節能,且相關功能在零下196攝氏度到零上100攝氏度之間有效。

  • 關鍵字: 交通標識 反光薄膜
  •    責任編輯:its114
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