科技丨納米技術又添新技能：給巧克力上色

2020-09-05 中國食品安全報

巧克力的馨香，給人無限回味；五彩斑斕的顏色，驚豔視覺。當色彩和香味碰到一起，仿佛打開了新世界的大門。最近，瑞士蘇黎世聯邦理工學院的科學家們，通過納米技術，做出了一款酷炫巧克力。它的表面自然散發彩虹色彩，每一個看到它的人，都不禁要感嘆一句：「難道，這就是彩虹的滋味嗎？」

微小溝槽讓巧克力出「彩虹」

要在巧克力這樣甜蜜的食物上做出五彩斑斕的顏色，不僅僅是想像力的問題。如果放在顯微鏡下，你會看見巧克力表面有很多微小的溝槽。

這就是傳說中的結構色，不依賴於色素或其他添加劑，僅憑微結構對光的衍射和散射，就可以顯示絢麗的色彩，和平常所見的「色素色」截然不同。這樣的巧克力就像變色龍一樣，使用皮膚結構的變化來散射特定波長的光，從而不斷改變身體的顏色，這樣的本領單純的色素細胞可不具備。自然界中常見的、擁有結構色的還有貝殼、蝴蝶翅膀等。

為了製造這種虹彩巧克力，一位產品開發人員猜測，研究者們應該是製造了一種納米科技的巧克力模具，使用電子束光刻技術在玻璃或矽片模具上蝕刻約100納米寬的線條，然後將巧克力液放在模具裡，加以冷卻凝固。

這種結構色並不是第一次出現在食物上，有時候在煮熟的牛肉上也會見到它。研究表明，牛肉上的「彩虹」是肌肉纖維微觀結構產生的，是一種結構色，與安全性無關。

研究人員希望將這種著色技術推廣到大眾市場。目前而言，結構色的製作也並不複雜。

為巧克力增色僅僅只是開始

巧克力只是納米著色的開始。日本一家公司，用結構色方法製作了一種以蝴蝶命名的織物，並做成了在不同角度會看到不同色彩的連衣裙。去年，日本京都大學的研究人員，還通過改變紙張的微結構，未採用任何墨水和顏料，就仿製出一幅《神奈川沖浪裏》高清名畫。這幅特殊的畫尺寸僅1毫米，圖案解析度是傳統噴墨列印的3倍，並且永不褪色。

這樣環保又持久的上色方案，用於食物、織物、藝術品，真是再合適不過了。但是，科學家還希望將結構色用於更「硬核」的領域，例如晶片。因為關於結構色的應用，本質上都是通過微結構設計，實現對光子的調控。而當前集成電路晶片中的各種半導體器件，都是基於對電子的調控，來實現邏輯運算和信息傳輸。那麼，在以電子為信息載體的半導體器件能力已達極限的情況下，是否能利用光子調控，實現更小型化、更低功耗和更強運算能力的下一代光子計算晶片呢？與之相關的光子晶體、量子計算等研究已經在路上，讓我們拭目以待。

來源：科普中國中央廚房

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