“植物”让材料“追光” 神奇的仿生向日葵智能材料

今天，聚焦化工小新为大家分享来自化工仪器网的《让材料“追光” 神奇的仿生向日葵智能材料》。

自然界孕育了各式各样的生命，也赋予了这些生命许多不同的特征，这些特征有的十分神奇，甚至成为植物的代名词，例如向日葵的名字就与其向阳生长的生物特性有关。这种向阳生长的特点在生物学领域被叫做向光性，事实上，自然界中大部分植物都具备这种特性，这类植物被统称为向光性植物。而这种跟随阳光自动调节的植物生长特性也被认为是一种特殊的生物智能，受到了不少科学研究人员的关注，也刺激着相关科研产业的进步。

在材料学领域，如何设计并开发出一种能够像向光植物那样根据光线进行自我调整的材料，一直是一个非常重要且具备实用价值的研究课题。而就在最近，这项课题收获了新的成果。天津大学封伟教授成功开发出了一种基于MXene增强液晶弹性体的能够“追光”的仿生向日葵管状液晶驱动器。

高中生物课本中，曾就植物向光性的原理进行过讲解。向光性是植物向性的一种，在生长过程中，植物为了获得更好的光照优势来满足光合作，会根据光照情况对自身的生长素进行调整，使背光面的生长速度快于向光面，从而让植物出现了向光弯曲的情况。

但对于没有生物特征的材料来说，想要实现这一点便十分困难。首先需要保证材料本身具备一定的弹性、可塑性、光敏性，在这个基础上又要做到对于光线影响的控制能力。而在仿生智能材料领域本就有不错运用前景的液晶弹性体，便可以在一定程度上兼顾这些需求。一方面，这种材料兼具聚合物弹性和液晶各向异性，另一方面其还具备多刺激响应性、类似肌肉的机械性能、可逆驱动变形以及形状可编程等性能。

在这些基础上，封伟团队通过将原位光聚合到主链型交联液晶弹性体中，提升了材料的机械性能同时赋予了其光驱动能力，而光驱动能力的加入也让这种材料可以实现类似向光性植物的自适应光源精准追踪的效果。

目前，有关这款新材料的相关成果已经在《先进功能材料》发布，感兴趣的读者可以去搜索观看。

事实上，仿生一直以来都是科研技术发展的重要方向，而关于仿生学的研究更是集动物学、物理学、化学、心理学和工程技术与一体。并且在不断地交融与发展中，悄无声息的，仿生学的成果已经为我们的生活带来了巨大的改变，甚至有的已经成为我们生活中非常常见的产品、工具。或许从某种程度上来说，仿生学本身也是一个人类理解自然、学习自然、取长补短的过程。客观来说我们并不能预测未来这门学科，但是随着技术的进步，在求知欲的促使下，仿生学的发展一定会给我们带来更多的奇迹与惊喜。

好了，关于“植物”让材料“追光” 神奇的仿生向日葵智能材料就介绍到这。