能愈合的“超級變色皮膚”誕生
時間：2022-02-19 來源：中國青年報
中國青年報客戶端訊（中青報·中青網記者 胡春艷 通訊員 焦德芳）新買的包包可以變換顏色，不小心刮破的衣服能像皮膚一樣愈合，車漆剮蹭后澆點水就嶄新如初……這些科幻電影般的場景正以肉眼可見的速度成為現實。日前，天津大學封偉教授團隊成功研發新型智能材料。這種新材料很“聰明”，不僅能變色，還有形狀記憶和自愈合功能。該研究得到國家自然科學基金委資助，并刊登在國際權威期刊《德國應用化學》封面文章。
對于高分子材料科學家而言，自然界中很多生物所具有的“自適應變色偽裝能力”一直是非常重要的研究方向，仿生自然界生物體的智能變色隱身機制，開發新型仿生智能變色材料與技術，對生產生活、國防工業等領域具有重大意義。同時，很多高分子材料如橡膠、塑料、涂料、纖維等都是重要的工業材料，每年磨損消耗巨大，提高先進高分子材料的使用壽命能產生巨大的經濟和社會效益。
天津大學封偉教授團隊受自然界變色龍智能變色機制啟發，將動態共價硼酸酯鍵引入主鏈型膽甾相液晶彈性體中，實現了變色薄膜的任意顏色和三維形狀可控編程，并且其形狀和顏色能夠通過改變溫度實現可逆調控，成功研發新型智能材料——“智能變色液晶高分子薄膜”。
這種新材料厚度只有200微米，兼具力致變色、形狀可編程和優異的室溫自修復能力：在被拉伸時可以發生顏色變化；被切斷后在斷口處加幾滴水，一段時間后材料就能重新愈合，從而具有更長的使用壽命。該材料還擁有“記憶編程”特性，可以被拉伸成任意二維或三維形狀并保持不變，當材料加熱到相變溫度以上后，又能恢復到最初的形狀。
據封偉教授表示，這項研究提供了一種簡單、通用的方法，為智能仿生變色偽裝材料、自適應光學系統和軟體機器人等技術的發展開辟了新道路，在服裝、包裝材料等方面也有巨大應用潛力。
