科学家创造了一种新型的人造肉可以像真实的东西一样自我修复

人造肉越来越接近真实的东西。澳大利亚的科学家现在已经创造出一种新的果冻状材料，他们声称这种材料具有实际皮肤，韧带甚至骨骼的强度和耐用性。

澳大利亚国立大学化学家卢克·康纳尔(Luke Connal)解释说：“采用我们在水凝胶中设计的特殊化学物质，它可以像人类皮肤一样被破坏后可以自我修复。”

“水凝胶通常较弱，但我们的材料是如此坚固，可以轻易提起很重的物体，并且可以像人的肌肉一样改变其形状。”

具有如此卓越性能的柔软材料对于下一代软机器人和生物医学设备的开发而言可能是巨大的。即使具有来自水母，海参和金星捕蝇器的自然灵感，创造具有多种功能的可变形水凝胶对科学家来说也是一项持续的挑战。

虽然某些水凝胶可以承受机械应力，但其他水凝胶具有自愈特性，而另一些具有记忆形状或改变颜色的能力。

据ANU研究人员所知，没有其他人能够将所有这些功能整合到一种全能凝胶中。至少不是以他们实现的速度和效率。

通过对它们的材料进行多次测试，作者声称已经创造出了第一款动态水凝胶，该水凝胶坚固，坚韧，抗疲劳，具有自修复能力，并且能够改变形状并在之后“记住”它们。

该团队写道：“通过在热刺激下以可逆和可重复的方式举起重物的能力，进一步证明了使用这种多功能水凝胶的优势。”

研究人员使用这种材料制成了极薄的“果肉”薄膜，没有任何破损。当这些膜被加热或冷却时，它们随后变成不同的形状，以一种或另一种方式弯曲，然后随着温度恢复到其原始状态。

与许多其他水凝胶有时需要10分钟或更长时间来改变形状不同，作者说，它们的凝胶弯曲仅需10秒。在这里，关键是凝胶的动态氢键和动态亚胺(碳-氮)键，它们共同形成“前所未有的性能”。

动态键对刺激有很高的响应，使其非常适合环境适应和自我修复，尤其是亚胺键具有快速的反应动力学，可以实现快速的自我修复。

此外，作者说，可以使用简单的化学方法轻松制备这些材料，如果将其他聚合物添加到分子混合物中，也许可以实现更多功能。

如果以某种方式将温度用作对照，作者认为这种凝胶有一天可以像人造肌肉一样运动。

“在许多科幻电影中，我们看到人工人形机器人正在完成最具挑战性的工作。我们的研究朝着实现这一目标迈出了重要的一步，”材料工程师Zhen Jiang说。

“我们预计从事下一代软机器人研究的人员将对我们制造水凝胶的新方法感兴趣并感到兴奋。”

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