讓材料“追光” 神奇的仿生向日葵智能材料
自然界孕育了各式各樣的生命,也賦予了這些生命許多不同的特征,這些特征有的十分神奇,甚至成為植物的代名詞,例如向日葵的名字就與其向陽生長的生物特性有關。這種向陽生長的特點在生物學領域被叫做向光性,事實上,自然界中大部分植物都具備這種特性,這類植物被統(tǒng)稱為向光性植物。而這種跟隨陽光自動調節(jié)的植物生長特性也被認為是一種特殊的生物智能,受到了不少科學研究人員的關注,也刺激著相關科研產(chǎn)業(yè)的進步。
在材料學領域,如何設計并開發(fā)出一種能夠像向光植物那樣根據(jù)光線進行自我調整的材料,一直是一個非常重要且具備實用價值的研究課題。而就在最近,這項課題收獲了新的成果。天津大學封偉教授成功開發(fā)出了一種基于MXene增強液晶彈性體的能夠“追光”的仿生向日葵管狀液晶驅動器。
高中生物課本中,曾就植物向光性的原理進行過講解。向光性是植物向性的一種,在生長過程中,植物為了獲得更好的光照優(yōu)勢來滿足光合作,會根據(jù)光照情況對自身的生長素進行調整,使背光面的生長速度快于向光面,從而讓植物出現(xiàn)了向光彎曲的情況。
但對于沒有生物特征的材料來說,想要實現(xiàn)這一點便十分困難。首先需要保證材料本身具備一定的彈性、可塑性、光敏性,在這個基礎上又要做到對于光線影響的控制能力。而在仿生智能材料領域本就有不錯運用前景的液晶彈性體,便可以在一定程度上兼顧這些需求。一方面,這種材料兼具聚合物彈性和液晶各向異性,另一方面其還具備多刺激響應性、類似肌肉的機械性能、可逆驅動變形以及形狀可編程等性能。
在這些基礎上,封偉團隊通過將原位光聚合到主鏈型交聯(lián)液晶彈性體中,提升了材料的機械性能同時賦予了其光驅動能力,而光驅動能力的加入也讓這種材料可以實現(xiàn)類似向光性植物的自適應光源精準追蹤的效果。
目前,有關這款新材料的相關成果已經(jīng)在《先進功能材料》發(fā)布,感興趣的讀者可以去搜索觀看。
事實上,仿生一直以來都是科研技術發(fā)展的重要方向,而關于仿生學的研究更是集動物學、物理學、化學、心理學和工程技術與一體。并且在不斷地交融與發(fā)展中,悄無聲息的,仿生學的成果已經(jīng)為我們的生活帶來了巨大的改變,甚至有的已經(jīng)成為我們生活中非常常見的產(chǎn)品、工具?;蛟S從某種程度上來說,仿生學本身也是一個人類理解自然、學習自然、取長補短的過程??陀^來說我們并不能預測未來這門學科,但是隨著技術的進步,在求知欲的促使下,仿生學的發(fā)展一定會給我們帶來更多的奇跡與驚喜。
免責聲明:本網(wǎng)站內容主要來自原創(chuàng)、合作媒體供稿和第三方自媒體作者投稿,凡在本網(wǎng)站出現(xiàn)的信息,均僅供參考。本網(wǎng)站將盡力確保所提供信息的準確性及可靠性,但不保證有關資料的準確性及可靠性,讀者在使用前請進一步核實,并對任何自主決定的行為負責。本網(wǎng)站對有關資料所引致的錯誤、不確或遺漏,概不負任何法律責任。任何單位或個人認為本網(wǎng)站中的網(wǎng)頁或鏈接內容可能涉嫌侵犯其知識產(chǎn)權或存在不實內容時,應及時向本網(wǎng)站提出書面權利通知或不實情況說明,并提供身份證明、權屬證明及詳細侵權或不實情況證明。本網(wǎng)站在收到上述法律文件后,將會依法盡快聯(lián)系相關文章源頭核實,溝通刪除相關內容或斷開相關鏈接。
企業(yè)品牌排行榜
-
2022-01-28 16:24
-
2018-09-28 11:32
-
2018-09-28 11:32
-
2018-09-28 11:32
-
2018-09-28 11:32
企業(yè)品牌熱門推薦
-
2022-01-28 16:24
-
2018-09-28 11:32
-
2018-09-28 11:32
-
2018-09-28 11:32
-
2018-09-28 11:32