分子“生物钟”让假花绽放

一种假花，每片花瓣可以在不同的时间绽放。

资料来源:谢赫等人《自然通讯》

滴答滴答。多亏了一种在特定时间可以变形的新材料，可变形物体现在有了自己版本的生物钟。

变形的材料很有趣，因为它们能使物体改变形状，进而改变功能。然而，这种材料通常需要一个触发点来开始变形，例如光照水平、温度或酸碱度的变化。现在，美国北卡罗莱纳大学教堂山分校的谢尔盖·谢克(Sergei Sheiko)和他的同事们已经发明了一种原子钟随时间变形的油灰。"在某些情况下，就像在人体或空间中一样，外部触发是不允许的或无效的."Sheiko说，“你只是想让一个物体在给定的时间改变形状。”

Sheiko的团队从传统的柔性聚合物开始，然后调整其分子结构。聚合物中分子间的一小部分连接是永久性的，因此使材料表现得像弹簧一样。当拉伸和释放时，它可以像橡胶一样恢复到原来的形状。然而，大多数连接是可变形的，并且会随着时间的推移而断裂和重新排列。变形的速度可以调整，这样研究人员就可以在几个小时内控制材料如何变形。

为了展示这个概念，Sheiko的团队用这种材料制作了一个投递箱。当箱子到达目的地时，一边会自动打开。然而，这种可变形聚合物对于设计医疗植入物可能更有用，所述医疗植入物被折叠起来以便于插入，然后在体内改变形状。

"它在一系列应用中具有巨大的潜力，特别是在生物医学工程中."华盛顿州大学的研究员迈克尔·克斯勒也开发了可变形材料，他说。

设计复杂的形状被证明是困难的。然而，Sheiko的团队发明了一种替代方法。他们发现复杂的设计可以由积木组装而成，每个积木可以在不同的时间改变形状。

“以前没有人这样做过。”Sheiko说他们最复杂的设计是一朵假花，每一片花瓣都被单独设定为自动开花。(宗华)

英语报告链接