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據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)4月9日(北京時間)報(bào)道,美國哈佛大學(xué)和哈佛工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院(SEAS)的一支研究團(tuán)隊(duì),從淚水中獲得靈感,設(shè)計(jì)出一種透明度和潤濕性功能可自我調(diào)節(jié)的液體膜仿生材料。該研究成果刊登在最新一期《自然·材料》在線版上。
新材料是一個覆蓋著彈性多孔基材的持續(xù)液膜,任何基片的變形,如拉伸、點(diǎn)戳或腫脹,能使孔的大小改變,從而改變液體的表面形狀。
研究人員通過視頻演示了液膜的適應(yīng)性和多功能表現(xiàn),滴到其表面的水或油液會自由向下流淌。拉伸或彎曲會使液膜表面變得粗糙且不透明,從而更精確地控制水或油滴的運(yùn)動,每一滴油或水可逆向運(yùn)動,也可停滯在某個位置,而之前沒有任何材料能做到這一點(diǎn)。目前的自適應(yīng)材料,要想轉(zhuǎn)換濕潤性,只能靠疏水性和親水性兩種狀態(tài)切換來實(shí)現(xiàn)。該研究論文的主要作者、韋斯研究所和SEAS海洋博士后研究員姚熙(音譯)說:“運(yùn)用新材料,我們能夠以極高精度動態(tài)的控制液體的透明度和潤濕性。”
研究人員說,新材料還可以對其表面上各種形貌的微小變化做出響應(yīng),并進(jìn)行調(diào)節(jié),其還可以被設(shè)計(jì)成多孔質(zhì)彈性固體,以便響應(yīng)溫度、光線、磁場或電場、化學(xué)信號、壓力和其他環(huán)境條件的變化。
SEAS材料科學(xué)教授艾米·史密斯認(rèn)為:“這個系統(tǒng)的美妙之處就是它的適應(yīng)性及多功能。想象一下,一座既可阻擋干燥陽光又可在陰雨天轉(zhuǎn)變成透明而防水的帳篷;一個高度精確、可自我調(diào)節(jié)的自清潔隱形眼鏡;一些可根據(jù)通過的液體流量及外部環(huán)境條件優(yōu)化流動速率的管道。而這種新型材料將讓這些想法離現(xiàn)實(shí)不再遙遠(yuǎn)。”
尤其在地震多發(fā)的地區(qū),塑料帳篷緊缺,或許在未來使用這種可阻擋陽光又防水的新型材質(zhì)制成的帳篷也是有可能實(shí)現(xiàn)的。