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  • 新型反光薄膜材料用于交通标识——不同视角可看到不一样的颜色

    2019-09-03 09:32:46 来源: ITS114 评论:
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    来自中国复旦大学和美国布法罗大学两所大学的研究人员开发出一种新的逆向反射薄膜,以有趣的方式反射光线,可用于制造明亮的道路标志,并在夜间改变颜色。8月9日发表在美国《科学进展》杂志上的研究显示,这种薄膜是一种结构色材料,可以实现光线的逆反射,即反射光线方向总是接近入射光线反方向。不同于颜料、染料等形成的化学色,结构色由光照射在物体表面复杂的微观结构上产生折射、反射或衍射等形成,具有环保且不褪色等优点。

    该研究由中国复旦大学的武利民教授领导,该小组开发了这种材料,美国布法罗大学的光学专家为为这种薄膜(film)的潜在应用提供了见解,例如在夜间道路标志中使用它。研究人员表示,这项新技术有助于驾驶员在夜晚时对重要的交通信息给予关注,为驾驶安全提供足够的信息提醒。

    研究团队将直径为数微米至十几微米的聚合物胶体微球组装到普通透明胶带的粘胶层上,形成单层微球阵列。研究显示,当白光光束从薄膜无微球一方入射时,会显示出逆反射智能结构色:从照明方向可观测到均一、明亮的反光色,从非照明方向看,薄膜颜色则会随着观察角度和光源角度不断变化。

    该薄膜由铺在透明胶带粘性面上的聚合物微球组成。材料的物理结构导致了一个有趣的现象:当白光在夜间照射在薄膜上时,一些观察者会看到单一的,稳定的颜色反射回来,而其他观察者会看到变化的颜色。

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    在一组实验中,研究人员用这种材料创建了一个限速标志,其中包含由新的逆向反射结构彩色胶片(RSCF)制成的字母和数字。科学家在附近放置了一盏白光来照亮标志,当一辆快速行驶的汽车驶过时,标志上的人物图像颜色随着视角改变而在驾驶员的视角内闪烁。

    在其他测试中,团队将新材料应用于标记道路侧面,表示行车道的边界。当汽车接近时,标记以明亮的颜色点亮,反射车辆前照灯的光线。从驾驶员的角度来看,标记的颜色保持稳定。但对于在路边的行人来说,当汽车加速时,前照灯照射过来后,行车道标线的颜色将会不停闪烁。

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    “可以使用这种材料来制作交通标志,布法罗大学工程与应用科学学院电气工程副教授,新研究的共同第一作者Qiaoqiang Gan说。如果驾驶员开车时精力不集中,那么变色标志可以帮助他们更好地了解交通信息,行人也是如此。

    共同作者,布法罗大学电气工程研究助理教授Haomin Song补充道,“如果汽车行驶得更快,行人会更快地看到颜色变化,这样的标识能提供很多信息。”

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    新材料的道路交通实验在中国进行,研究还显示,这种薄膜材料防水、节能,且相关功能在零下196摄氏度到零上100摄氏度之间有效。

  • 关键字: 交通标识 反光薄膜
  •    责任编辑:its114
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