制造 新材料

大多数人工材料都可以维持原状，这一特点为人们使用材料带来很多好处，但一旦你不需要这些材料了，这一特点就会让人头疼。来自慕尼黑工业大学的研究人员们，从生物进程中得到启发，研究了一种会在不能再使用时便“寿终正寝”的材料，这一发明可用于需延时释放的药物运输系统、电子工业和包装业，比如在适当的时候包装可以开始自毁。

如果动植物不通过食物或阳光持续补充能量，它就会死亡、分解。但人工物质不会与环境进行这种能量交换，只会长时间保持原状。如果我们真的想处理某种人工物质，就要花更多的能量来循环降解这些物质，这一过程显然不够高效。

这项研究的组长Job Boekhoven认为，目前，大多数人造物质的化学状态都十分稳定，要想将之分解，需要消耗大量能量。大自然不会自带垃圾场，生物细胞都是通过循环再利用不断合成新的分子。其中一些分子会组成更大的结构，也就是所谓的超分子组装体，进而形成细胞的结构成分。这种动态重组的过程，为研究人员带来了灵感，研究出了这种在不再需要时，可以自我分解的材料。

为模仿这种自然过程，慕尼黑工业大学的研究团队创造出可以自由移动的分子化合物，在“供能”后组成水凝胶。

这里的能量采用的是一种名为碳化二亚胺的高能分子，只要供能不断，那期间的化学反应就能保持材料稳定。

能量耗尽后，材料就会分解成基础分子，因此通过控制能量的多少就可以设定材料自毁的时机。

在测试中，团队尝试制造了可维持几分钟、几小时“寿命”的材料，在材料“死亡”、分解后，如重新开始供能，材料活动到毁灭的过程便将重启。

研究人员认为，这项技术在短期内可用于靶向给药，可先用球形结构将药物带入身体，之后在需要的时候自动溶解、释放药性。这项技术还可用于设计辅助治疗的体内支架。

从长远角度看，研究团队认为这项技术可用于制造塑料、电子产品，通过自毁，解决这些产品形成的垃圾成堆问题。能在水或热能中分解的“可消失”电子产品或许可以解决一些问题，但如果能为消失的时间设定一个期限，或许更加完美。

这项研究已发表于《Nature Communications》。有兴趣的朋友们可以去拜读一下。