摘要:來自慕尼黑工業大學的研究人員們,從生物進程中得到啟發,研究了一種會在不能再使用時便“壽終正寢”的材料。
騰訊數碼訊(亦九)大多數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。來自慕尼黑工業大學的研究人員們,從生物進程中得到啟發,研究了一種會在不能再使用時便“壽終正寢”的材料,這一發明可用于需延時釋放的藥物運輸系統、電子工業和包裝業,比如在適當的時候包裝可以開始自毀。
科學家發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補充能量,它就會死亡、分解。但人工物質不會與環境進行這種能量交換,只會長時間保持原狀。如果我們真的想處理某種人工物質,就要花更多的能量來循環降解這些物質,這一過程顯然不夠高效。
這項研究的組長Job Boekhoven認為,目前,大多數人造物質的化學狀態都十分穩定,要想將之分解,需要消耗大量能量。大自然不會自帶垃圾場,生物細胞都是通過循環再利用不斷合成新的分子。其中一些分子會組成更大的結構,也就是所謂的超分子組裝體,進而形成細胞的結構成分。這種動態重組的過程,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,慕尼黑工業大學的研究團隊創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,那期間的化學反應就能保持材料穩定。
能量耗盡后,材料就會分解成基礎分子,因此通過控制能量的多少就可以設定材料自毀的時機。
在測試中,團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。
研究人員認為,這項技術在短期內可用于靶向給藥,可先用球形結構將藥物帶入身體,之后在需要的時候自動溶解、釋放藥性。這項技術還可用于設計輔助治療的體內支架。
從長遠角度看,研究團隊認為這項技術可用于制造塑料、電子產品,通過自毀,解決這些產品形成的垃圾成堆問題。能在水或熱能中分解的“可消失”電子產品或許可以解決一些問題,但如果能為消失的時間設定一個期限,或許更加完美。
這項研究已發表于《Nature Communications》。有興趣的朋友們可以去拜讀一下。
來源:newatlas。
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