炸弹爆炸或粗糙处理可造成脑损伤，从而毁坏生命。然而，在撞击的时候这些伤害往往是无形的。为了立即检测头部的外伤，一个研究小组开发出了聚合物为基础的材料，可以根据取它受重创的程度改变颜色。其目标是有朝一日将这种材料应用到防护头套，提供明显的损伤指示。

该研究小组将会在美国化学学会第250国家会议暨展览会展示他们的方法。

最近的研究和媒体报道表明，军人和职业运动员会遭受长期的并发症，如记忆力减退，头痛，痴呆，这些都跟过去的头部外伤有关系。今年四月，由全国足球联赛的球员提交的诉讼得到了解决，要求组织支付退役球员头部受伤的费用。同时，几个职业冰球运动员，现在正在在同样的问题上起诉全国曲棍球联盟。而且，即使孩子玩具有身体接触的运动都可能处于危险之中。

目前没有一个简单的方法来判断一个人刚刚受到的脑损伤，所以士兵和运动员可能在不知不觉中继续做造成损害的活动，并很可能造成更多的伤害。但力响应的变色补丁可以防止额外伤害，Shu Yang博士说。“如果力足够大的时候，你可以很容易分辨并可以立即就医，”她解释说。

杨的团队在宾夕法尼亚大学，他们使用全息使用光刻（HL）创建光子晶体，并有精心设计的结构给他们提供特定的颜色，就像猫眼石。施加力使晶体变形会改变它们的内部结构，也因此会改变晶体的颜色。该材料不要求能量来检测力，而且其重量很轻，从而提供了一个有吸引力的方式，可以使得医务人员现场识别破坏性的力，而无需使用昂贵的工具。然而，这些晶体的制备是一个昂贵的过程，而且不适合大量生产，她说。

因此，这个团队转向了使用制造成本低的自组装和聚合物基材料，比早期的HL方法更能实现大面积生产。 Yang的实验室的博士后研究员Younghyun Cho博士，将描述该团队的发展，并可以提供一个商品化路线。

第一步骤，是将聚合物模制成特定光子晶体一样工作的结构中。为了制作这个模具，研究人员将各种尺寸的二氧化硅颗粒混合起来，并使他们自组装成具有所需图案的晶体。然后加热这个聚合物，使其渗透到模具中并固化，然后除去二氧化硅模，留下聚合物晶体。

然后，研究人员采用不同大小的力施加到聚合物晶体，并记录晶体颜色变化。结果是令人振奋的。 “我们可以根据特定的力量持续改变颜色，”Yang说。例如，施加一个30 mN的力，大致相当于轿车以80英里的时速撞上砖墙的力，其会引起晶体由红变为绿。90 mN的力会使聚合物变为紫色，相当于一辆疾驰的卡车击中同一墙面相的力，Cho补充说。

“这力量就在爆炸受伤或脑震荡的范围内，”Yang说。

在将来的研究中，Yang计划开发可以指示如何快速施加力大小的材料，这将反映出对于大脑的有害特定创伤。

新材料在线编译整理——翻译：Gary      校正：摩天轮