经过控制的结晶过程可以制造出模仿自然现象的塑料

德克萨斯大学奥斯汀分校的这项研究首次利用光和催化剂改变同类型分子的硬度和弹性等特性，据说产生了一种比天然橡胶坚韧10倍的新材料。该团队的研究结果发表在科学．

“这是同类材料中的第一种，”该论文的通讯作者、化学助理教授扎卡里亚·佩奇(Zachariah Page)说。“通过光的应用来控制结晶，从而控制材料的物理性质的能力，对于可穿戴电子产品或软机器人中的执行器来说可能是革命性的。”

在生物体中，结构通常结合了强度和灵活性等属性。当研究人员混合使用不同的合成材料来模拟这些属性时，材料经常会失效，在不同材料之间的接合处分开并撕裂。

佩奇在一份声明中说:“通常情况下，当把材料放在一起时，特别是如果它们的机械性能非常不同，它们就会散开。”佩奇和他的团队能够控制和改变一种类似塑料的材料的结构，利用光来改变材料的坚固程度或弹性。

化学家们从一种单体开始，这种小分子可以与其他类似分子结合，形成聚合物的组成部分，这种聚合物与最常用塑料中的聚合物相似。在测试了十几种催化剂后，他们发现一种催化剂加入到他们的单体中，并在可见光下显示，会产生一种类似于现有合成橡胶中的半结晶聚合物。在光线照射的区域形成了更硬、更硬的材料，而没有光照的区域则保留了它们柔软、有弹性的特性。

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由于这种物质是由一种具有不同性质的材料制成的，它比大多数混合材料更坚固，可以拉伸得更远。

反应在室温下进行，单体和催化剂都可以在市场上买到，研究人员在实验中使用蓝色led作为光源。据说该反应耗时不到一小时，并最大限度地减少了任何有害废物的使用，这使得该过程快速、廉价、高效、环保。

研究人员接下来将利用这种材料开发更多的物品，以继续测试其可用性。

德克萨斯大学奥斯汀分校的博士生、第一作者阿德里安·里尔斯基说:“我们期待着探索将这种化学应用于制造包含软硬成分的3D物体的方法。”

该团队设想，这种材料可以用作柔性基础，在医疗设备或可穿戴技术中固定电子元件。在机器人技术中，坚固而灵活的材料是改善运动和耐用性的理想材料。