西北大学 西北大学的研究人员已经开发出一系列模仿生物的软材料
当受到光的照射时，薄膜状的材料变得活跃起来——弯曲、旋转，甚至在表面爬行
这种被西北大学团队称为“机器人软物质”的材料在没有复杂硬件、液压或电力的情况下移动
研究人员认为，这些逼真的材料可以完成许多任务，在能源、环境修复和先进医学方面有潜在的应用
“我们生活在一个不断开发越来越智能的设备来帮助我们管理日常生活的时代，”西北大学的塞缪尔·伊说
斯图普，谁领导的实验研究
“下一个前沿是新科学的发展，它将为我们的生活带来惰性材料——通过设计它们来获得生物的能力
" 这项研究将于6月22日发表在《自然材料》杂志上
斯图普是西北大学材料科学与工程、化学、医学和生物医学工程的董事会教授，也是辛普森·克雷研究所的主任。他在麦考密克工程学院、温伯格艺术与科学学院和范伯格医学院任职
乔治·沙茨，查尔斯·E
艾玛·赫
温伯格的莫里森化学教授领导了对材料逼真行为的计算机模拟
分别来自斯图普实验室和夏茨实验室的博士后研究员李闯和研究生艾森尔·伊斯肯是该论文的第一作者
混合粘合聚合物的物体在交替的光照和黑暗周期的驱动下在表面上爬行
学分:西北大学 虽然移动的材料看起来很神奇，但是复杂的科学在起作用
它的结构包括纳米肽组件，可以将水分子从材料中排出
斯图普是材料化学专家，他将肽阵列与设计成对蓝光有化学反应的聚合物网络联系起来
当光线照射到材料上时，网络会发生化学变化，从亲水(吸水)变成疏水(防水)
当这种物质通过它的肽“管道”排出水时，它会收缩——然后复活
当灯关闭时，水重新进入材料，材料膨胀，回复到亲水结构
这让人想起肌肉的可逆收缩，这启发了斯图普和他的团队设计新材料
斯图普说:“从生物系统中，我们了解到肌肉的魔力是基于膨胀和收缩的小蛋白质组件和大蛋白质聚合物之间的联系。”
“肌肉利用化学燃料而不是光来产生机械能
" 当从顶部用蓝光照射时，宏观的“混合粘合聚合物”物体弯曲
学分:西北大学 对于西北大学的生物启发材料，局部光线可以触发定向运动
换句话说，弯曲可能发生在不同的方向，这取决于光线的位置
改变光线的方向也能迫使物体在表面爬行时转动
斯图普和他的团队相信这种新的材料家族有无限的可能应用
由于能够设计成不同的形状，这些材料可以在各种任务中发挥作用，从环境清理到脑外科手术
“这些材料可以增强软机器人的功能，这些软机器人需要拾起易碎的物体，然后在精确的位置释放它们，”他说
“例如，在医学上，具有‘活体’特征的软材料可以在中风后弯曲或改变形状以恢复大脑中的血凝块
它们也可以游泳来清洁水源和海水，甚至可以执行修复任务来修复电池、薄膜和化学反应器的缺陷
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