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科学家发明一种你不需要时可自我毁灭的新材料

2017-08-11 09:53:43
作者:本网发布
来源:网络

来自慕尼黑工业大学的研究人员们,从生物进程中得到启发,研究了一种会在不能再使用时便“寿终正寝”的材料。

    摘要:来自慕尼黑工业大学的研究人员们,从生物进程中得到启发,研究了一种会在不能再使用时便“寿终正寝”的材料。


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    腾讯数码讯(亦九)大多数人工材料都可以维持原状,这一特点为人们使用材料带来很多好处,但一旦你不需要这些材料了,这一特点就会让人头疼。来自慕尼黑工业大学的研究人员们,从生物进程中得到启发,研究了一种会在不能再使用时便“寿终正寝”的材料,这一发明可用于需延时释放的药物运输系统、电子工业和包装业,比如在适当的时候包装可以开始自毁。


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    科学家发明一种你不需要时可自我毁


    如果动植物不通过食物或阳光持续补充能量,它就会死亡、分解。但人工物质不会与环境进行这种能量交换,只会长时间保持原状。如果我们真的想处理某种人工物质,就要花更多的能量来循环降解这些物质,这一过程显然不够高效。


    这项研究的组长Job Boekhoven认为,目前,大多数人造物质的化学状态都十分稳定,要想将之分解,需要消耗大量能量。大自然不会自带垃圾场,生物细胞都是通过循环再利用不断合成新的分子。其中一些分子会组成更大的结构,也就是所谓的超分子组装体,进而形成细胞的结构成分。这种动态重组的过程,为研究人员带来了灵感,研究出了这种在不再需要时,可以自我分解的材料。


    为模仿这种自然过程,慕尼黑工业大学的研究团队创造出可以自由移动的分子化合物,在“供能”后组成水凝胶。


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    这里的能量采用的是一种名为碳化二亚胺的高能分子,只要供能不断,那期间的化学反应就能保持材料稳定。


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    能量耗尽后,材料就会分解成基础分子,因此通过控制能量的多少就可以设定材料自毁的时机。


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    在测试中,团队尝试制造了可维持几分钟、几小时“寿命”的材料,在材料“死亡”、分解后,如重新开始供能,材料活动到毁灭的过程便将重启。


    研究人员认为,这项技术在短期内可用于靶向给药,可先用球形结构将药物带入身体,之后在需要的时候自动溶解、释放药性。这项技术还可用于设计辅助治疗的体内支架。


    从长远角度看,研究团队认为这项技术可用于制造塑料、电子产品,通过自毁,解决这些产品形成的垃圾成堆问题。能在水或热能中分解的“可消失”电子产品或许可以解决一些问题,但如果能为消失的时间设定一个期限,或许更加完美。


    这项研究已发表于《Nature Communications》。有兴趣的朋友们可以去拜读一下。


    来源:newatlas。

 

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责任编辑:王元


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标签: 新材料, 自我毁灭, 慕尼黑工业大学

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