塑料花朵盛开得益于其自己的内部分子钟

变形腻子Sheiko等。自然通讯

tick。由于新材料在给定时间转换，因此形状转移对象现在可以具有自己的生物钟版本。

变形材料很有趣，因为它们允许对象改变形状，从而发挥作用。但是他们通常需要一个触发器才能开始变形，例如光水平，温度或pH的变化。现在，来自北卡罗来纳大学教堂山分校的Sergei Sheiko及其同事创建了一种带有内部时钟的腻子，可以随着时间的流逝而变化。Sheiko说：“在某些情况下，例如在体内或太空中，外部触发器不允许或无效。”“您只希望一个物体在给定的时刻改变形状。”

该团队从常规的软聚合物开始，然后调整其分子结构。聚合物中分子之间的一小部分链接是永久性的，可以使材料像弹簧一样起作用，在拉伸和释放时将其折回原始形式，就像一块橡胶一样。但是，大多数纽带随着时间的推移而变化，破裂和重新排列。可以修改形状变化的速率，从而使研究人员可以控制材料在几个小时内如何变化。

Sheiko说：“大多数债券在一秒钟内抢断，因此我们的目标是延长他们的一生。”

为了展示该概念，该团队使用该材料创建了一个交付框，该交付箱在到达目的地时会在一侧自动打开。但是，变形聚合物对于设计折叠以进行插入然后改变体内形状的医疗植入物可能更有用。

华盛顿州立大学普尔曼（Pullman）的迈克尔·凯斯勒（Michael Kessler）说：“它具有一系列应用的巨大潜力，尤其是在生物医学工程中。”他还开发了可转换的材料。

事实证明，设计复杂形状很困难，但团队提出了解决方法。他们发现，可以从可以在不同时间进行编程的构件来组装复杂的设计。

“以前没有人这样做，”希科说。他们最复杂的设计是一种人造花，带有单独编程的花瓣，可自主盛开（请参见下面的视频）。

以恒定速度更改的材料进行编程很容易。但是Sheiko和他的团队在某些时候努力介绍休眠期或加速变化。尽管他们找不到为此目的修改时序机制的方法，但给物体一个额外的“皮肤”解决了问题。通过添加水溶性外壳，并根据所需的时间延迟对其厚度进行调整，当掉入水中时，可以在系统中添加一个额外的时钟。

“我们计划进一步探索这一点，”希科说。

期刊参考： 自然通讯，10.1038/ncomms12919

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