日前,哈佛大學的研究人員從淚水中獲得靈感,設計出一種透明度和潤濕性功能可自我調節的液體膜仿生材料。這個系統的美妙之處就是它的適應性及多功能。該研究成果在線刊登在最新一期的《自然·材料》雜志上。
這種新材料的靈感是受動態的、自我恢復的自然系統——覆蓋眼睛的液體薄膜的啟發。眼淚連接起來,形成一個動態的具有顯著光學功能且保持清晰的液體膜,同時保持眼睛濕潤,免受灰塵和細菌污染,幫助排出各種廢物。而“搞定”這些全在一眨眼間。
新材料是一個覆蓋著彈性多孔基材的持續液膜,任何基片的變形,如拉伸、點戳或腫脹,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性和多功能表現,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動,每一滴油或水可逆向運動,也可停滯在某個位置,而之前沒有任何材料能做到這一點。目前的自適應材料,要想轉換濕潤性,只能靠疏水性和親水性兩種狀態切換來實現。
研究人員表示,新材料能以極高精度動態的控制液體的透明度和潤濕性,還可以對其表面上各種形貌的微小變化做出響應,并進行調節,其還可以被設計成多孔質彈性固體,以便響應溫度、光線、磁場或電場、化學信號、壓力和其他環境條件的變化。
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