变形聚合物的崛起：推动软材料科学的发展

来自 实验室仪器网

一组科学家开发出了一种新型变形聚合物，它有可能彻底改变软质材料的构造。这项研究最近发表在《科学》杂志上。这种聚合物的适应性非常强，可以向多个方向移动。它由一种称为液晶弹性体 (LCE) 的物质制成，LCE 是一种类似于橡胶的柔软物质，可以受到热或光等外力的刺激。

教授王晓光解释说，该装置可以扭曲、左右倾斜、收缩和扩张，表现出与野生动物类似的行为。这种新型聚合物具有变形能力，可用于开发软机器和其他先进的技术设备。

虽然液晶最常用于电视和手机屏幕，但其性能会随着时间的推移而下降。不过，LED技术的最新进展促使许多研究人员探索液晶的新应用。

与只能向一个方向弯曲或需要多个组件才能实现复杂形状的传统材料不同，该团队的聚合物是一种可以向两个方向扭曲的单组分材料。据王介绍，这种独特的性能与材料的加热方式有关，加热方式可以控制聚合物的分子相。

这表明，之前固定的分子（物质的微小单位）可以重新组合，从而增强材料的柔韧性。王指出，这一特性还可以简化材料的制造过程。如果扩大规模，本研究中使用的聚合物将在各个科学和技术领域具有巨大潜力，包括生物传感器、受控药物输送系统和下一代软机器人的先进运动技术。

生物分子工程研究生强调了这项研究的一项重要发现：确定了材料在温度变化时经历的三个阶段。在这些阶段，分子会重新组织并自组装成不同的结构。优化的关键因素之一，可使材料具有双向形状变形能力。研究还表明，该材料可以缩放以满足各种尺寸要求。

此项研究为人们开始合成其他多相材料开辟了一个新方向。研究人员表示，随着未来计算技术的进步，他们的聚合物最终可能被证明可用于处理精细的任务，例如精确设计人造肌肉和关节，或增强用于复杂的软纳米机器人。

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