作者:RIKEN 信用:CC0公共领域 通过在水中嵌入钛基薄片，一个由来自RIKEN紧急物质科学中心的科学家领导的小组已经创造了一种使用无机材料的材料，这种材料可以通过温度变化从硬凝胶转化为软物质
科幻小说通常以无机生命形式为特色，但在现实中，对温度变化等刺激做出反应的生物和设备几乎总是基于有机材料，因此，“适应性材料”领域的研究几乎完全集中在有机物质上
然而，使用无机材料如金属有其优点，包括潜在的更好的机械性能
考虑到这一点，由RIKEN领导的小组决定尝试用无机材料来重现有机水凝胶显示的行为
这种材料的灵感来自一种叫做海参的水生生物
海参是令人着迷的动物，与海星有关(但与黄瓜无关！)——它们有能力将自己的皮肤从坚硬的一层变成一种果冻，让它们扔掉内部器官——最终再生——以躲避捕食者
以海参为例，其神经系统释放的化学物质引发了蛋白质支架结构的变化，从而产生了这种变化
为了做到这一点，研究人员尝试在水中排列纳米片——在这种情况下是氧化钛薄片——纳米片占材料重量的14%，水占86%
根据该论文的第一作者、瑞典CEMS的科基·萨诺所说，“一种材料是软水凝胶还是硬凝胶的关键是基于纳米片之间的吸引力和排斥力之间的平衡
如果排斥力占主导地位，它会更软，但如果吸引力很强，薄片就会被锁定在三维网络中，它可以重新排列成更硬的凝胶
通过使用精细调节的静电排斥，我们试图制造一种凝胶，它的性质会随着温度而变化
" 该小组最终成功地做到了这一点，发现材料在大约55摄氏度的温度下从较软的排斥为主的状态变成了较硬的吸引为主的状态
他们还发现，他们可以重复这个过程，而不会明显恶化
“令人着迷的是，”他继续说道，“这个转变过程在仅仅两秒钟内就完成了，尽管它需要一个大的结构重组
这种转变伴随着凝胶机械弹性的23倍变化，让人想起海参
" 为了使这种材料更有用，他们接下来给它掺入了金纳米粒子，这种金纳米粒子可以将光转化为热，允许他们用激光照射这种材料来加热它并改变它的结构
根据这篇论文的作者之一、瑞典CEMS的石田康弘的说法，“这确实是一项令人兴奋的工作，因为它极大地拓展了可用于下一代适应性材料的物质范围，甚至可能允许我们创造一种无机生命形式
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