據物理學家組織網4月9日(北京時間)報道,美國哈佛大學和哈佛工程與應用科學學院(SEAS)的一支研究團隊,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。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。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:“運用新材料,我們能夠以極高精度動態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,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。
SEAS材料科學教授艾米·史密斯認為:“這個系統的美妙之處就是它的適應性及多功能。想象一下,一座既可阻擋干燥陽光又可在陰雨天轉變成透明而防水的帳篷;一個高度精確、可自我調節的自清潔隱形眼鏡;一些可根據通過的液體流量及外部環境條件優化流動速率的管道。而這種新型材料將讓這些想法離現實不再遙遠。”
尤其在地震多發的地區,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制成的帳篷也是有可能實現的。