人造肉越來越接近真實(shí)的東西。澳大利亞的科學(xué)家現(xiàn)在已經(jīng)創(chuàng)造出一種新的果凍狀材料，他們聲稱這種材料具有實(shí)際皮膚，韌帶甚至骨骼的強(qiáng)度和耐用性。

澳大利亞國(guó)立大學(xué)化學(xué)家盧克·康納爾(Luke Connal)解釋說：“采用我們?cè)谒z中設(shè)計(jì)的特殊化學(xué)物質(zhì)，它可以像人類皮膚一樣被破壞后可以自我修復(fù)。”

“水凝膠通常較弱，但我們的材料是如此堅(jiān)固，可以輕易提起很重的物體，并且可以像人的肌肉一樣改變其形狀。”

具有如此卓越性能的柔軟材料對(duì)于下一代軟機(jī)器人和生物醫(yī)學(xué)設(shè)備的開發(fā)而言可能是巨大的。即使具有來自水母，海參和金星捕蠅器的自然靈感，創(chuàng)造具有多種功能的可變形水凝膠對(duì)科學(xué)家來說也是一項(xiàng)持續(xù)的挑戰(zhàn)。

雖然某些水凝膠可以承受機(jī)械應(yīng)力，但其他水凝膠具有自愈特性，而另一些具有記憶形狀或改變顏色的能力。

據(jù)ANU研究人員所知，沒有其他人能夠?qū)⑺羞@些功能整合到一種全能凝膠中。至少不是以他們實(shí)現(xiàn)的速度和效率。

通過對(duì)它們的材料進(jìn)行多次測(cè)試，作者聲稱已經(jīng)創(chuàng)造出了第一款動(dòng)態(tài)水凝膠，該水凝膠堅(jiān)固，堅(jiān)韌，抗疲勞，具有自修復(fù)能力，并且能夠改變形狀并在之后“記住”它們。

該團(tuán)隊(duì)寫道：“通過在熱刺激下以可逆和可重復(fù)的方式舉起重物的能力，進(jìn)一步證明了使用這種多功能水凝膠的優(yōu)勢(shì)。”

研究人員使用這種材料制成了極薄的“果肉”薄膜，沒有任何破損。當(dāng)這些膜被加熱或冷卻時(shí)，它們隨后變成不同的形狀，以一種或另一種方式彎曲，然后隨著溫度恢復(fù)到其原始狀態(tài)。

與許多其他水凝膠有時(shí)需要10分鐘或更長(zhǎng)時(shí)間來改變形狀不同，作者說，它們的凝膠彎曲僅需10秒。在這里，關(guān)鍵是凝膠的動(dòng)態(tài)氫鍵和動(dòng)態(tài)亞胺(碳-氮)鍵，它們共同形成“前所未有的性能”。

動(dòng)態(tài)鍵對(duì)刺激有很高的響應(yīng)，使其非常適合環(huán)境適應(yīng)和自我修復(fù)，尤其是亞胺鍵具有快速的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，可以實(shí)現(xiàn)快速的自我修復(fù)。

此外，作者說，可以使用簡(jiǎn)單的化學(xué)方法輕松制備這些材料，如果將其他聚合物添加到分子混合物中，也許可以實(shí)現(xiàn)更多功能。

如果以某種方式將溫度用作對(duì)照，作者認(rèn)為這種凝膠有一天可以像人造肌肉一樣運(yùn)動(dòng)。

“在許多科幻電影中，我們看到人工人形機(jī)器人正在完成最具挑戰(zhàn)性的工作。我們的研究朝著實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)邁出了重要的一步，”材料工程師Zhen Jiang說。

“我們預(yù)計(jì)從事下一代軟機(jī)器人研究的人員將對(duì)我們制造水凝膠的新方法感興趣并感到興奮。”