科（kē）技日报实习（xí）记者张佳欣

受树木、贝类等（děng）生物的启发，美国得州大（dà）学奥（ào）斯汀分（fèn）校的研究（jiū）人员首次创造出一种“智能塑（sù）料”。这种塑（sù）料利用光（guāng）和催（cuī）化剂改变同类（lèi）分子的（de）硬（yìng）度和弹性等性质，使它（tā）们（men）就像（xiàng）许多生命形式一样，有（yǒu）些地方又硬又（yòu）坚固（gù），有些地方（fāng）又软又有弹（dàn）性。这（zhè）种（zhǒng）材料的韧性是天（tiān）然橡胶的（de）10倍（bèi），有望带（dài）来更灵活的电子产品和机器人技术（shù）创新。这一成果发表在最（zuì）新一期《科学》杂志上（shàng）。

带图案的样（yàng）品在（zài）单轴张力（lì）下被拉（lā）伸（shēn）和松弛。如所见（左）和交叉偏振器（右）之间的样品记录（视频（pín）截图），使聚合物链排列（liè）可视（shì）化。黑暗、不透明的斑点是已（yǐ）经（jīng）硬化的区域（yù）。图片来源：美国德（dé）州（zhōu）大学奥斯汀分校（xiào）

该（gāi）论文通讯作者（zhě）、化学（xué）助理教授撒（sā）迦利亚·佩奇说：“这是这（zhè）类材料中的第一个。”通过光的应（yīng）用来（lái）控制结晶，从而控制材料的物理性质，这种能力对柔性机器（qì）人中（zhōng）的可穿（chuān）戴电子（zǐ）设备或执行器（qì）来说（shuō）是潜在的变革。

长（zhǎng）期（qī）以来（lái），科（kē）学家们一直试图用合成（chéng）材料来（lái）模拟皮肤和（hé）肌肉（ròu）等（děng）生（shēng）物结构的特（tè）性（xìng）。当混合使用不同的合成材料来模（mó）拟生命有机体的强度（dù）、灵（líng）活性等属（shǔ）性时，不同材料之间的连接处经常会分离并撕裂（liè）。

此次，研究人员从单体开（kāi）始，这是一种小分子（zǐ），与其他类（lèi）似的分（fèn）子结合在一起，形成（chéng）被称为聚合物的较大结构，这种聚合（hé）物类似（sì）于最常（cháng）用的塑料中（zhōng）的聚（jù）合物。在测试了十几种催化剂后，研（yán）究（jiū）人（rén）员发现了一种催（cuī）化（huà）剂，当添加到（dào）他们（men）的单体中并用（yòng）可见光照射时，就会产生一种（zhǒng）与现有合成（chéng）橡胶中（zhōng）发（fā）现的聚合物类（lèi）似的半结晶聚合物。在光线接触的区域形（xíng）成了（le）更坚硬的材（cái）料，而未照射的区域保（bǎo）持着柔软、有弹性的特性（xìng）。

由于这（zhè）种物质是由一种材料制（zhì）成的，拥有不同的机械性质，因此它比（bǐ）大多数混合材料更坚固（gù），还可以拉伸得更长。

该（gāi）反应在室温（wēn）下进行（háng），只需不到1小时。单（dān）体和催化剂都是市（shì）面（miàn）上可买（mǎi）到的。实验中（zhōng），研究人员使用了廉价的（de）蓝色（sè）LED作为（wéi）光（guāng）源，该过程快速、成本低、节能（néng）且对环境无害。

研究人员下一步将（jiāng）寻（xún）求用（yòng）这种材（cái）料开发（fā）更（gèng）多的（de）物体，以（yǐ）继续测试其可（kě）用性（xìng）。该团队（duì）设想，这种坚固（gù）而灵活的材料可将电（diàn）子（zǐ）元（yuán）件固定在医（yī）疗（liáo）设备（bèi）或可穿戴设备中。在机器人技术中，同样也需要这种材料来提高移动性和耐用性。