科学家开发可调谐智能材料有望推动智能传感器或自修复材料的发展

大阪大学的科学家们创造出了超吸收性聚合物（SAP）微粒子，这种微粒子可以自组装成可以通过调整粒子类型比例来修饰结构。这项研究可能会导致新型可仿生的“智能材料”，可以感知并响应特定的化学物质。研究成果发表在《科学报告》上。

生物体中的生物分子具有非凡的能力，当被外部分子触发时，可以形成自组装结构。这使得科学家们试图创造出其他能够对环境做出反应的 “智能材料”。现在，大阪大学的一个研究小组已经提出了一个可调整的系统，涉及聚丙烯酸钠微粒子，可以有两种类型的化学基团中的一种连接。可调参数x和y分别指的是微粒子中带有β-环糊精（βCD）和金刚烷基（Ad）残基的摩尔百分比。

研究发现，微粒子形成的组装体的宏观形状取决于残基含量，为了使组装体形成，x需要至少为22.3；然而，组装体的形状可以通过改变y来控制，随着y值的增加，集群变得越来越长。研究小组推测，在y值较高的情况下，小团簇可以提前形成并粘在一起，从而形成拉长的集合体。相反，当y较小时，团簇只有在多次碰撞后才会粘在一起，形成更多的球状聚集物。这就提供了一种对所产生的聚集体的形状进行调整的方法。研究小组在显微镜下测量了这些聚集体，利用统计分析确定了集合体的形状。

由β-环糊精微粒（βCD（x）-SAP，无色颗粒）和金刚烷微粒（Ad（y）-SAP，红色颗粒）形成的聚集体的光学显微照片。βCD的x含量为26.7mol％，x为26.7mol％，y的Ad含量为5.2和15.1mol％。

这项研究还有助于新型智能传感器的开发，这些传感器可以形成足以用肉眼看到的集群。获取更多前沿科技 研究访问：https://byteclicks.com