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)一種生物合成蛋白材料，通過強化串聯(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。該研究有望在軟機器人領(lǐng)域獲得重要應(yīng)用，相關(guān)成果發(fā)表在近日的《自然材料》雜志上。

自修復(fù)材料是一類擁有結(jié)構(gòu)上具有自愈合能力的智能材料。近年來，人工合成的自修復(fù)生物材料越來越受到科學(xué)家的關(guān)注，其靈感來自在受傷后能自我修復(fù)的生物系統(tǒng)。

目前，科學(xué)家合作研發(fā)一種高強度合成蛋白，可以在很短的時間內(nèi)自我修復(fù)微觀和宏觀的機械損傷，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)計提供了新的機會，并解決了目前用于軟機器人和個人防護(hù)設(shè)備的自修復(fù)材料的局限性。

賓夕法尼亞州立大學(xué)的德米雷爾教授說，我們改變了章魚觸手蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，以便將材料的自我修復(fù)能力發(fā)揮到極致。在自然界中，自我修復(fù)需要很長時間，例如24小時。現(xiàn)在，我們將修復(fù)過程縮短到1秒鐘。

◎ 來源|科技日報