科學(xué)家研制動態(tài)可重新編程材料：光照變硬 暗時變軟

昆士蘭科技大學(xué)的一支國際科學(xué)家團(tuán)隊，剛剛開發(fā)出了一種基于光線調(diào)節(jié)的新型“動態(tài)可重新編程”材料，特點(diǎn)是能夠在某種類型的光照下變硬，并且黑暗中重新變軟。對于3D打印等應(yīng)用來說，這種新型材料可發(fā)揮極大的潛力，比如作為某種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的臨時支撐。據(jù)悉，這種材料是昆士蘭科技大學(xué)(QUT)、比利時根特大學(xué)，以及德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院科學(xué)家們的杰作。

新材料由聚合物結(jié)構(gòu)組成，只需暴露在綠色LED等下即可變得堅固的動態(tài)可重編程新材料。在需要恢復(fù)的時候，研究人員只需將其在黑暗中留置一段時間。有趣的是，只需重新打開燈光，這種材料又會再次變硬，且該材料不是只走軟硬兩個極端，而是能夠?qū)C(jī)械性能調(diào)節(jié)到中間的某個位置。研究人員表示，這種能力在材料學(xué)中是獨(dú)一無二的，與當(dāng)前的化學(xué)理解有些背道而馳。通常你會借助不同波長的光線或額外的熱刺激，來破壞聚合物分子鏈網(wǎng)格。但在這里，我們使用綠色LED燈來實(shí)現(xiàn)材料的固定，反之讓它在黑暗中變得柔軟可流動。然而只需重新開燈，材料又會繼續(xù)重復(fù)它的獨(dú)特性質(zhì)。研究團(tuán)隊將這種新結(jié)構(gòu)稱作“光穩(wěn)定動態(tài)材料”，希望最終能夠催生一類新穎的材料，讓它能夠以更加有用的方式，對光線做出響應(yīng)。

目前這項(xiàng)性質(zhì)已經(jīng)在3D打印中得到運(yùn)用，因?yàn)榀B層工藝很是復(fù)雜，通常需要添加臨時支撐結(jié)構(gòu)，才能夠讓具有垂直特征的物體(比如橋梁)不出現(xiàn)崩潰。有關(guān)這項(xiàng)研究的詳情，已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《美國化學(xué)學(xué)會期刊》上，原標(biāo)題為《Reversible Polymer-Chain Modification: Ring-Opening and Closing of Polylactone》。