新智能材料的“自愈”功能
我们都知道 ， 人体皮肤在受伤后会在时间内慢慢愈合 ， 那你有没有设想过：新买的包包可以变换颜色 ， 不小心剐破的衣服能像皮肤一样愈合 ， 车漆剐蹭后浇点水就崭新如初……这些科幻电影般的场景正在成为现实 。 日前 ， 天津大学封伟教授团队成功研发新型智能材料 。 这种新材料很“聪明” ， 不仅能变色 ， 还有形状记忆和自愈合功能 。
对于高分子材料科学家而言 ， 自然界中很多生物所具有的“自适应变色伪装能力” ， 一直是非常重要的研究方向 ， 开发新型仿生智能变色材料与技术 ， 对生产生活、国防工业等领域具有重大意义 。 同时 ， 很多高分子材料如橡胶、塑料、涂料、纤维等都是重要的工业材料 ， 每年磨损消耗巨大 ， 提高先进高分子材料的使用寿命能产生巨大的经济和社会效益 。

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（文章内容来源于网络）
团队受自然界变色龙智能变色机制启发 ， 成功研发新型智能材料——“智能变色液晶高分子薄膜” 。 这种新材料厚度只有200微米 ， 兼具力致变色、形状可编程和优异的室温自修复能力：在被拉伸时可以发生颜色变化；被切断后在断口处加几滴水 ， 一段时间后材料就能重新愈合 ， 从而具有更长的使用寿命 。 该材料还拥有“记忆编程”特性 ， 可以被拉伸成任意二维或三维形状并保持不变 ， 当材料加热到相变温度以上后 ， 又能恢复到最初的形状 。
据封伟教授表示 ， 这项研究提供了一种简单、通用的方法 ， 为智能仿生变色伪装材料、自适应光学系统和软体机器人等技术的发展开辟了新道路 ， 在服装、包装材料等方面也有巨大应用潜力 。
3D打印水凝胶
水凝胶是一种含有大量水的高分子材料 ， 具有复制生物组织特征的潜力 。 这一点在再生医学领域尤其重要 ， 因为再生医学长期以来已经认识到并使用了这些材料的特性 。 为了有效地替代有机组织 ， 水凝胶必须满足两个基本要求:具有极大的几何复杂性 ， 以及在遭受损伤后能够像活组织一样独立自愈合 。 由于使用了3D打印技术 ， 这些材料的开发现在可能变得更容易、更便宜:研究团队的研究人员首次证明 ， 利用光激活的3D打印技术 ， 制造具有复杂结构、能够自愈合的水凝胶的可能性 。

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到目前为止 ， 已经在实验室中创建了具有自愈合特性或使用3D打印在复杂建筑中建模的水凝胶 ， 但在目前的情况下 ， 发现的解决方案包含了两个特点:建筑复杂性和损伤后的自愈合能力 。 此外 ， 水凝胶是使用市场上现有的材料制作的 ， 使用商业打印机进行加工 ， 因此提出的方法非常灵活 ， 可能适用于任何地方 ， 为生物医学和软机器人领域的发展开辟了新的可能性 。
多年以来 ， 研究人员叙述道 ， 我们专门致力于开发可以利用光激活的3D打印处理的新材料 。 3D打印能够在物体的设计和材料的固有属性之间提供协同效应 ， 使获得具有独特特性的制造物品成为可能 。 从我们的角度来看 ， 我们需要利用这种协同效应来最好地发展3D打印的能力 ， 这样它才能真正成为我们日常生活中的一个元素 。 而这项研究正好符合这一理念 。 它可以利用复杂的几何形状和内在的自愈合特性在各种应用领域 。
自愈性水凝胶
自愈性水凝胶是一种损伤之后能够实现自我修复的水凝胶 ， 具有动态性质 ， 可以通过结构设计调节物理和化学性能 ， 进行功能化的精确修饰 ， 如引入亲水性基团、抗菌基团等 ， 通过改变分子参数、配体／金属比例、聚合物修饰或者改性等调节机械性能和动态性能 ， 可模仿或与动态生物环境相互作用 。 此外 ， 自愈性水凝胶可装载多种生物活性物质 ， 通过结构设计使其具备多种生物刺激响应性 ， 在空间和时间上控制化疗药物、蛋白质或细胞等的释放 。 这些独特的性能使得自愈性水凝胶的设计和制备在药物递送、组织工程和再生医学领域具有广阔的应用前景 。