生物體的大多數(shù)組織在從分子到宏觀尺度的各層面上均具有各向異性形態(tài)和結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)特定方向上的行為和功能。研發(fā)具有各向異性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的軟性材料，是未來新型柔性智能驅(qū)動器件的關(guān)鍵和技術(shù)瓶頸。

合肥工業(yè)大學(xué)教授從懷萍課題組與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授俞書宏研究團(tuán)隊(duì)合作，采用將金屬納米顆粒的可控二維組裝結(jié)構(gòu)作為高分子自由基聚合過程中的交聯(lián)劑并誘導(dǎo)聚合物鏈生長的設(shè)計(jì)策略，成功研制出具有高度有序?qū)訝罹W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合物/納米復(fù)合水凝膠。利用凝膠網(wǎng)絡(luò)在不良溶劑中的高分子鏈?zhǔn)湛s行為，這一新型材料可在水平和垂直等特定方向上實(shí)現(xiàn)收縮與拉伸形變功能。

該團(tuán)隊(duì)提出了一種新型的修復(fù)誘導(dǎo)集成的器件組裝方法，實(shí)現(xiàn)了如機(jī)械臂抬起和機(jī)械手抓取等復(fù)雜驅(qū)動行為。同時(shí)，該材料具有快速而高效的響應(yīng)修復(fù)能力，在激光或酸性溶液的刺激下，其破損部位可迅速實(shí)現(xiàn)自愈合，具有使用壽命長、安全性高等優(yōu)點(diǎn)。（記者楊保國 通訊員周慧）