美研制出自修復(fù)聚合物凝膠

    美國科學(xué)家最近研制出一種能使復(fù)雜物品自我修復(fù)的新凝膠，該項研究發(fā)表在最新一期《納米快報》雜志上。

    該研究的主要負(fù)責(zé)人、匹茲堡大學(xué)斯萬森工程學(xué)院化學(xué)和石油工程教授安娜·巴拉茲表示：“盡管此前已有科學(xué)家研制出了能修理小瑕疵的材料，但還沒有人研制出能讓受損物品大面積再生的系統(tǒng)，最新研究有望大大延長物品的使用壽命?！?BR>
    該研究之所以能夠成功，是受到了四肢能再生的兩棲動物的啟發(fā)。這類組織再生由三個關(guān)鍵的指令系統(tǒng)引導(dǎo)：開始、蔓延、終止。巴拉茲稱之為“美妙的動態(tài)級聯(lián)過程”，并希望在合成材料內(nèi)復(fù)制這一過程。巴拉茲說：“我們需要研發(fā)出一套系統(tǒng)，其首先能感知材料的移除并啟動再生過程，接著讓這一過程不斷蔓延，直到材料達到理想的大小，然后終止?！?BR>
    巴拉茲表示：“面臨的最大挑戰(zhàn)是為合成材料提供輸送組織，生物有機體的循環(huán)系統(tǒng)可實現(xiàn)血細(xì)胞和遺傳物質(zhì)等的輸送，但合成材料沒有這樣的系統(tǒng)。因此，我們需要研制出類似于傳感器的器件，來啟動并控制整個過程。”

    新凝膠內(nèi)嵌有納米棒，凝膠周圍被包含有單體和交聯(lián)劑的溶液所圍繞，這套系統(tǒng)可以復(fù)制整個動態(tài)級聯(lián)過程。當(dāng)部分凝膠斷裂時，裂口附近的納米棒會扮演傳感器的角色并移到新的接口，納米棒一端的鏈或“邊緣”會使納米棒留在本地的接口，沿著納米棒表面的點會觸發(fā)凝膠同溶液內(nèi)的單體和交聯(lián)劑發(fā)生聚合反應(yīng)，從而再生出新凝膠。