复旦大学研究人员首次将环境敏感的高分子材料聚二炔与碳纳米管形成复合纤维，发展了具有电致变色的新型智能材料，该复合纤维通过电流刺激能迅速改变或还原颜色。这种新型的“变色龙”材料有望在军事领域、航空航天、光电器件等领域具有重要的应用前景。这一研究成果已于9月13日发表在国际一流学术刊物《自然·纳米技术》上。

　　生物体系会随环境变化自动调控其结构和功能，如变色龙在不同环境条件下显示粉、蓝、红、橙、绿、黑、褐、黄等多种颜色。如何模拟变色龙合成敏感材料一直是科学研究的热点，目前研究最多的一类敏感材料——聚二炔，在热、离子、化学试剂、机械作用等刺激下能迅速改变颜色，变色机理为外界刺激改变分子构象，导致其共轭链长变化，由于共轭电子发生跃迁所吸收的能量不同，导致指示颜色变化。虽然聚二炔受到刺激可以改变颜色，但因为聚二炔导电率非常低，通过的微小电流不足以刺激聚二炔构象变化而变色，无法用电流刺激变色使得聚二炔刺激变色的环境因素大大受限；另外由于聚二炔受刺激后产生的颜色变化往往不可逆，也使得聚二炔的实际应用范围非常狭窄。

　　复旦大学高分子科学系聚合物分子工程教育部重点实验室、先进材料实验室彭慧胜教授领衔的课题组自2008年始便致力于对碳纳米管的研究，在一次试验中，研究人员将某种聚合物联接在碳纳米管上，竟然发生了美妙的颜色变化，受此启发，课题组开始试验将聚二炔等高分子聚合物与碳纳米管联接。

　　碳纳米管是由石墨层卷成的无缝、中空管体，由于独特的化学结构，室温导电率高达104 S/cm。彭慧胜课题组通过化学反应或物理作用把聚二炔连接到碳纳米管表面，从而制备出具有良好导电性能的聚二炔/碳纳米管复合纤维。实验显示，当加载超过临界值的电流时，该复合纤维在两秒钟内就可以发生颜色变化；卸载电流后，该复合纤维的颜色又在两秒钟内恢复如前，弥补了聚二炔颜色改变不可逆转的缺陷，使用电流刺激这一手段也使得该材料的应用范围大为拓展。该复合纤维适于大规模生产，具有工业化前景。相关技术已申请了多项国际国内专利。

　　与普通化学纤维相似，聚二炔/碳纳米管复合纤维可以根据实际需要方便地编织成各种形状结构，可以应用在非常广泛的领域。研究人员表示，电致变色和机械变色的敏感材料可能在显色器、智能窗、敏感器件及记忆元件等多个领域具有应用前景。或许在不久的将来，根据自己的心情让房屋的墙壁随心所欲地变换颜色就能成为可能。

　　《自然·纳米技术》杂志审稿人评价说，“……研究成果代表了复合材料领域的一个重要进展，在敏感器件应用上具有重要意义。这些研究成果将在材料科学、电子工程、化学工程等众多领域产生广泛的兴趣。”