Self-adaptive material heals itself, stays tough

來源：材料牛作者：Lynn

我們通常都希望材料具備較好的耐久性，但是當我們不需要它們時又希望它們可以徹底消失，而不是不斷填滿垃圾場。

現在好了，慕尼黑工業大學的研究人員，研發了一種在有燃料的情況下，可以持續使用，一旦燃料用完就會自行分解的材料，有望舒解塑膠材料及電子垃圾的日益增加。

絕大多數人造材料，都需要滿足持續使用這個條件，但是在處理它們的時候，卻比較麻煩。受生物過程的啓發，慕尼黑工業大學（TUM）的研究人員，正在開發能量耗盡時「死亡」的材料，可以使藥物釋放體系，甚至是電子產品和包裝材料，根據需要進行自毀。

如果動物或植物不能透過食物或陽光，不斷補充能量，它會死亡並分解。但人造物質不能與其環境進行這種能量交換，因此能夠長時間保持其形態。當我們最終想要處理它時，需要透過像循環這樣的過程，來消耗更多的能量，而這並不是最有效的過程。

這項研究的主要作者Job Boekhoven說：「到目前為止，大多數人造物質在化學上非常穩定：要將其分解成原來的組分，必須花費大量的能量。而大自然卻不會產生垃圾堆，相反，生物細胞會不斷地從再生的細胞中，合成新的分子，這些分子中的一部分會組裝成更大的結構，即所謂的超分子組裝，形成細胞的結構組分，這個動態的集合激勵著我們，開發那種可以在不被需要時，自行處理自己的材料。」

為了模仿這些自然系統，TUM團隊創建了開始時是自由移動，而當添加「燃料」時，可以組裝成水凝膠的分子混合物。這種燃料採用稱為碳二亞胺的高能分子形式，只要燃料持續供應，化學反應就可以保證，這種水凝膠的穩定性。

當燃料最終用完時，水凝膠就會分解成其原始分子，因此可以透過控制，開始所給的燃料量來設定自毀程序。