摘要：來自慕尼黑工業(yè)大學(xué)的研究人員們，從生物進(jìn)程中得到啟發(fā)，研究了一種會在不能再使用時便“壽終正寢”的材料。

    騰訊數(shù)碼訊（亦九）大多數(shù)人工材料都可以維持原狀，這一特點為人們使用材料帶來很多好處，但一旦你不需要這些材料了，這一特點就會讓人頭疼。來自慕尼黑工業(yè)大學(xué)的研究人員們，從生物進(jìn)程中得到啟發(fā)，研究了一種會在不能再使用時便“壽終正寢”的材料，這一發(fā)明可用于需延時釋放的藥物運輸系統(tǒng)、電子工業(yè)和包裝業(yè)，比如在適當(dāng)?shù)臅r候包裝可以開始自毀。

    科學(xué)家發(fā)明一種你不需要時可自我毀

    如果動植物不通過食物或陽光持續(xù)補(bǔ)充能量，它就會死亡、分解。但人工物質(zhì)不會與環(huán)境進(jìn)行這種能量交換，只會長時間保持原狀。如果我們真的想處理某種人工物質(zhì)，就要花更多的能量來循環(huán)降解這些物質(zhì)，這一過程顯然不夠高效。

    這項研究的組長Job Boekhoven認(rèn)為，目前，大多數(shù)人造物質(zhì)的化學(xué)狀態(tài)都十分穩(wěn)定，要想將之分解，需要消耗大量能量。大自然不會自帶垃圾場，生物細(xì)胞都是通過循環(huán)再利用不斷合成新的分子。其中一些分子會組成更大的結(jié)構(gòu)，也就是所謂的超分子組裝體，進(jìn)而形成細(xì)胞的結(jié)構(gòu)成分。這種動態(tài)重組的過程，為研究人員帶來了靈感，研究出了這種在不再需要時，可以自我分解的材料。

    為模仿這種自然過程，慕尼黑工業(yè)大學(xué)的研究團(tuán)隊創(chuàng)造出可以自由移動的分子化合物，在“供能”后組成水凝膠。

    這里的能量采用的是一種名為碳化二亞胺的高能分子，只要供能不斷，那期間的化學(xué)反應(yīng)就能保持材料穩(wěn)定。

    能量耗盡后，材料就會分解成基礎(chǔ)分子，因此通過控制能量的多少就可以設(shè)定材料自毀的時機(jī)。

    在測試中，團(tuán)隊嘗試制造了可維持幾分鐘、幾小時“壽命”的材料，在材料“死亡”、分解后，如重新開始供能，材料活動到毀滅的過程便將重啟。

    研究人員認(rèn)為，這項技術(shù)在短期內(nèi)可用于靶向給藥，可先用球形結(jié)構(gòu)將藥物帶入身體，之后在需要的時候自動溶解、釋放藥性。這項技術(shù)還可用于設(shè)計輔助治療的體內(nèi)支架。

    從長遠(yuǎn)角度看，研究團(tuán)隊認(rèn)為這項技術(shù)可用于制造塑料、電子產(chǎn)品，通過自毀，解決這些產(chǎn)品形成的垃圾成堆問題。能在水或熱能中分解的“可消失”電子產(chǎn)品或許可以解決一些問題，但如果能為消失的時間設(shè)定一個期限，或許更加完美。

    這項研究已發(fā)表于《Nature Communications》。有興趣的朋友們可以去拜讀一下。

    來源：newatlas。

更多關(guān)于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等方面的國內(nèi)外最新動態(tài)，我們網(wǎng)站會不斷更新。希望大家一直關(guān)注中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)http://www.ecorr.org

責(zé)任編輯：王元

《中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)電子期刊》征訂啟事

投稿聯(lián)系：編輯部

電話：010-62313558-806

郵箱：fsfhzy666@163.com

中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)官方 QQ群：140808414