科学家开发出一种看起来像科幻技术的新方法：他们利用高频声波制造出极细微的雾状颗粒，并把这些颗粒喷洒到植物表面，形成一种能够阻挡紫外线的“防晒层”。
研究人员表示，这种技术不仅能保护植物，还可能改变未来材料涂层的制造方式。更重要的是，它不需要高温，也不会伤害脆弱表面，包括活体植物组织。
这项研究来自澳大利亚皇家墨尔本理工大学。团队发现，通过高频振动，可以把特殊液体打散成极小液滴。这些液滴在空气中移动时，会迅速形成一种高度有序的材料结构，并均匀覆盖在物体表面。
研究人员把这种技术应用到了真实植物叶片上。
实验中，科学家只对叶子的一部分进行喷涂，另一部分保持原样，以便进行对比观察。结果发现，喷涂区域能够有效吸收有害紫外线，同时仍允许可见光通过。换句话说，植物依然能够正常进行光合作用。
研究团队表示，这种“防晒层”最大的特点，是它既能保护植物，又不会明显影响植物正常生长。
在实验结束后，研究人员移除了涂层，而植物在之后数月里依旧保持正常生长状态，没有出现明显损伤或发育问题。
这项技术使用的核心材料属于“共价有机框架材料”，简称COF。
这种材料近年来在材料科学领域受到广泛关注。它们内部拥有规则而复杂的孔隙结构，可以被设计成吸收光线、过滤分子、保护表面，甚至用于传感器和电子设备。
不过，这类材料过去一直存在一个巨大难题。
传统制造方式往往需要高温、强溶剂或者复杂加工流程，这会让很多脆弱材料无法承受。例如活体植物、柔性电子设备、生物组织等，都可能在制造过程中被破坏。
而这次的新技术，则绕开了这个问题。
研究人员表示，他们直接利用声波驱动整个过程，在室温环境下完成材料生成和喷涂。整个步骤不需要加热，也不需要剧烈化学反应，因此能够安全用于许多敏感表面。
团队解释称，高频声波会让液体表面形成剧烈振动，从而把液体打碎成大量微小颗粒。这些颗粒像雾气一样飘散，并在飞行过程中快速形成稳定结构，最终均匀沉积到目标表面。
研究人员认为，这种方式相当于把“材料制造”和“表面喷涂”合并成一个步骤。
过去通常需要先制造材料，再经过多道工艺将其附着到表面。而现在，材料在空气中就能完成形成，并同时完成覆盖。
科学家表示，这种方法未来可能被应用到多个领域。
除了农业，它还可能用于柔性电子产品、传感器、生物医疗材料、过滤膜以及一些对温度极其敏感的新型设备。很多先进材料过去无法商业化，很大原因就是传统加工方式会损伤它们。
研究团队还指出，农业可能会成为最早受益的领域之一。
随着全球气候变化加剧，越来越多地区正在面临高温和强紫外线问题。过量紫外线会损伤植物细胞，降低生长效率，甚至影响农作物产量。能够形成“防晒层”的新型涂层，未来可能帮助植物在极端环境中更稳定生长。
一些研究人员认为，这类技术未来甚至可能被用于沙漠农业或者高温地区种植系统。
如果植物能够获得额外紫外线保护，就可能降低环境压力，提高作物存活率。与此同时，由于这种涂层允许可见光进入，因此不会像普通遮阳材料那样严重影响光合作用。
值得注意的是，近年来关于“防晒材料”的研究正在迅速增加。
例如今年还有研究发现，一些新型矿物防晒材料能够减少传统防晒霜产生的白色残留，同时保持良好防紫外线效果。另一些研究则开始关注防晒产品在环境中的长期影响。
目前，这项声波喷涂技术仍属于实验室阶段。
不过研究团队已经为相关技术申请临时专利，并希望未来进一步扩大应用范围。他们认为，这种利用声波直接生成材料涂层的方法，未来可能会成为一种全新的工业加工平台。
图片来源：unsplash/Nick Fewings