德美研發(fā)快速自修復(fù)生物材料

近日，德國馬克斯·普朗克智能系統(tǒng)研究所和美國賓夕法尼亞州立大學(xué)的科學(xué)家聯(lián)合研發(fā)出一種生物合成蛋白材料，通過強(qiáng)化串聯(lián)重復(fù)多肽的愈合性能，成功解決了自修復(fù)軟材料目前的局限性。相關(guān)成果發(fā)表在近日的《自然材料》雜志上。

這種高強(qiáng)度合成蛋白，可以在很短的時(shí)間內(nèi)自我修復(fù)微觀和宏觀的機(jī)械損傷，完全恢復(fù)其結(jié)構(gòu)和性能，并且具有可編程的愈合特性。 這種愈合性能為生物啟發(fā)性材料設(shè)計(jì)提供了新的機(jī)會(huì)，并解決了目前用于軟機(jī)器人和個(gè)人防護(hù)設(shè)備的自修復(fù)材料的局限性。

科研人員改變了分子的納米結(jié)構(gòu)，使它們相互連接。 這些材料經(jīng)過系統(tǒng)優(yōu)化，改善了其氫鍵結(jié)合的納米結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)形態(tài)，具有可編程的愈合特性（愈合1 s 后強(qiáng)度為2～23 MPa），愈合速度和強(qiáng)度均超過其他天然與合成軟材料幾個(gè)數(shù)量級(jí)。

研究人員設(shè)計(jì)并制造了一種氣動(dòng)軟促動(dòng)器，并構(gòu)建軟夾持器，這是軟機(jī)器人技術(shù)在食品、制藥、包裝和零售行業(yè)中很有希望的應(yīng)用。 此外，生物合成蛋白材料還提供了一個(gè)有前途的平臺(tái)，可以使軟機(jī)器人更接近于模擬復(fù)雜的生物系統(tǒng)，并為多功能軟機(jī)器人提供了廣闊的設(shè)計(jì)空間。