美国科学家研制出自修复聚合物凝胶

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美国科学家最近研制出一种能使复杂物品自我修复的新凝胶，该项研究发表在最新一期《纳米快报》杂志上。
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7 B: e" H2 [' z6 K7 T    该研究的主要负责人、匹兹堡大学斯万森工程学院化学和石油工程教授安娜·巴拉兹表示：“尽管此前已有科学家研制出了能修理小瑕疵的材料，但还没有人研制出能让受损物品大面积再生的系统，最新研究有望大大延长物品的使用寿命。”
  
6 i0 r" M' i7 W  x' W& O( e    该研究之所以能够成功，是受到了四肢能再生的两栖动物的启发。这类组织再生由三个关键的指令系统引导：开始、蔓延、终止。巴拉兹称之为“美妙的动态级联过程”，并希望在合成材料内复制这一过程。巴拉兹说：“我们需要研发出一套系统，其首先能感知材料的移除并启动再生过程，接着让这一过程不断蔓延，直到材料达到理想的大小，然后终止。”
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    巴拉兹表示：“面临的最大挑战是为合成材料提供输送组织，生物有机体的循环系统可实现血细胞和遗传物质等的输送，但合成材料没有这样的系统。因此，我们需要研制出类似于传感器的器件，来启动并控制整个过程。”

    新凝胶内嵌有纳米棒，凝胶周围被包含有单体和交联剂的溶液所围绕，这套系统可以复制整个动态级联过程。当部分凝胶断裂时，裂口附近的纳米棒会扮演传感器的角色并移到新的接口，纳米棒一端的链或“边缘”会使纳米棒留在本地的接口，沿着纳米棒表面的点会触发凝胶同溶液内的单体和交联剂发生聚合反应，从而再生出新凝胶。