美科學家開發出類似眼淚的液體膜仿生材料

美國哈佛大學和哈佛工程與應用科學學院（SEAS）的一支研究團隊，從淚水中獲得靈感，設計出一種透明度和潤濕性功能可自我調節的液體膜仿生材料。

該研究成果刊登在最新一期《自然·材料》在線版上。

這種新材料的靈感是受動態的、自我恢復的自然系統——覆蓋眼睛的液體薄膜的啟發。眼淚連接起來，形成一個動態的具有顯著光學功能且保持清晰的液體膜，同時保持眼睛濕潤，免受灰塵和細菌污染，幫助排出各種廢物。而“搞定”這些全在一眨眼間。

新材料是一個覆蓋著彈性多孔基材的持續液膜，任何基片的變形，如拉伸、點戳或腫脹，能使孔的大小改變，從而改變液體的表面形狀。

研究人員通過視頻演示了液膜的適應性和多功能表現，滴到其表面的水或油液會自由向下流淌。拉伸或彎曲會使液膜表面變得粗糙且不透明，從而更精確地控制水或油滴的運動，每一滴油或水可逆向運動，也可停滯在某個位置，而之前沒有任何材料能做到這一點。目前的自適應材料，要想轉換濕潤性，只能靠疏水性和親水性兩種狀態切換來實現。該研究論文的主要作者、韋斯研究所和SEAS海洋博士后研究員姚熙（音譯）說：“運用新材料，我們能夠以極高精度動態的控制液體的透明度和潤濕性。”

研究人員說，新材料還可以對其表面上各種形貌的微小變化做出響應，并進行調節，其還可以被設計成多孔質彈性固體，以便響應溫度、光線、磁場或電場、化學信號、壓力和其他環境條件的變化。

SEAS材料科學教授艾米·史密斯認為：“這個系統的美妙之處就是它的適應性及多功能。想象一下，一座既可阻擋干燥陽光又可在陰雨天轉變成透明而防水的帳篷；一個高度精確、可自我調節的自清潔隱形眼鏡；一些可根據通過的液體流量及外部環境條件優化流動速率的管道。而這種新型材料將讓這些想法離現實不再遙遠。”