管理提醒: 本帖被 silverks 执行加亮操作(2010-10-29)
University of Southern Mississippi的科学家通过开发一种新的皮状分子材料模拟自然的力量。这种材料类似纤毛,微小且成头发状结构。通过这种材料有机体可获得嗅觉、视觉、听觉和流体流动。截至10月24日,可免费阅读这个故事背后的科学论文。
University of Southern Mississippi的科学家首次通过开发一种新的皮状分子材料模拟自然的力量。这种材料类似纤毛,微小且成头发状结构。通过这种材料有机体可获得嗅觉、视觉、听觉和流体流动。这种新材料并不完全像纤毛,对热量、化学及电磁产生反应,允许研究人员对其进行控制并具备日后使用的无限可能。
这一发现发表于Advanced Functional Materials当日版。美国国家科学基金会的材料研究部门(National Science Foundation’s Division of Materials Research)支援了Southern Miss研究响应驱动聚合材料的材料研究科学及工程中心。该研究在这个中心完成。
纤毛是波浪形头发状的结构,从各种有机物(比如人体皮肤)的表面向外伸展。人类、动物和单细胞生物用它们来感知周围的环境,收集有关周围环境的信息并适应环境。科学家们长期想象如果他们能制造纤毛用于其它有机和非有机用途的话将出现什么情形。但是直至现在,制造纤毛仅属于生命培育自然过程。 Southern Miss聚合物科学及工程领域的教授Marek Urban以及一个研究小组开发一种新的共聚物薄膜并带晶须状构造,其可模拟自然的力量。
Urban说:“我们的兴趣在于在各种长度和时间尺度开发多层级反应的材料。我相信这是科学和工程的发展方向,将推动未来技术的发展。”运用多年的工艺生产乳胶漆,研究人员形成共聚物薄膜,其化学成分使得带嵌入式分子感受器的丝状物成为可能。这种感受器能感知温度、酸度及紫外线辐射。此外,这种丝状物能够移动、摇动、收缩并在受后扩大。它们还具荧光感知能力,也就是在紫外光线的下吸光、发光并改变颜色。
制造这种纤毛状生物感受器的能力使得科学家可以测试环境中毒素、氧气的存在,甚或氧气的缺乏。未来使用感受器的机会可能包括开发新的感受器用于测试葡萄糖水平、使用感受器用于药物测试或测试空气或水的安全。
Urban认为关于这种材料的应用设想是没有限制的。他说:“我们说话的这一瞬间就产生许多新的想法,他们将这些想法说出来还为时过早。”紧接下来应成立工程师小组使用这种材料。
Southern Miss的已毕业学生Fang Liu(现工作于Proctor & Gamble)及研究助理Dhanya Ramachandran对本研究作出贡献。