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　　日(ri)前(qian)，天津(jin)大(da)學封偉教授團隊受(shou)自然界向(xiang)日(ri)葵(kui)向(xiang)光特性(xing)(xing)啟發(fa)，成功開發(fa)了一種能(neng)(neng)“追光”的智能(neng)(neng)新材料——基于MXene增(zeng)強液晶(jing)(jing)彈性(xing)(xing)體的仿生向(xiang)日(ri)葵(kui)管狀液晶(jing)(jing)驅動器(qi)。相關成果(guo)已(yi)發(fa)表于國際權威期刊(kan)《先進功能(neng)(neng)材料》。

　　自(zi)然界中，大部分(fen)植物都會向(xiang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)生長，這是由于向(xiang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)生長有利于獲得(de)更(geng)大面積、更(geng)多的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)照，有利于光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)合作用，維(wei)持植物更(geng)好生長。作為(wei)(wei)向(xiang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)性植物的(de)典型代表(biao)，向(xiang)日(ri)葵(kui)不(bu)僅(jin)可(ke)以感知(zhi)陽(yang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)方向(xiang)并隨(sui)之響應(ying)，而且(qie)可(ke)以自(zi)發不(bu)斷地(di)緊緊追蹤陽(yang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)運(yun)動，表(biao)現出了一(yi)種自(zi)我調節(jie)的(de)生物智能。近年來，如何設(she)計和開(kai)發仿生向(xiang)日(ri)葵(kui)的(de)向(xiang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)性智能材料(liao)成為(wei)(wei)世界各國材料(liao)科學(xue)家競相關注的(de)焦點。

　　“自(zi)然界是(shi)人(ren)類(lei)各(ge)種技術思想、工程原理及重大(da)發(fa)明的(de)(de)源(yuan)泉(quan)。向(xiang)(xiang)日葵獨特的(de)(de)向(xiang)(xiang)光(guang)(guang)性(xing)(xing)(xing)(xing)為我們開發(fa)新(xin)型仿生(sheng)智能(neng)材料與(yu)技術提(ti)供(gong)了(le)豐富的(de)(de)靈(ling)感(gan)。”據封(feng)偉(wei)教授(shou)介紹，液晶(jing)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)體是(shi)一類(lei)優異(yi)的(de)(de)智能(neng)高分(fen)子材料，兼具聚合(he)物彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和液晶(jing)各(ge)向(xiang)(xiang)異(yi)性(xing)(xing)(xing)(xing)，同時具有(you)多刺激響應(ying)(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)、類(lei)似肌肉的(de)(de)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)、可逆驅動(dong)變形以及形狀可編程等(deng)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，在仿生(sheng)智能(neng)材料、人(ren)工肌肉和自(zi)適(shi)應(ying)(ying)系統等(deng)領(ling)域均具有(you)廣泛的(de)(de)應(ying)(ying)用前(qian)景。他帶(dai)領(ling)研發(fa)團隊設計并制備了(le)一種可光(guang)(guang)聚合(he)的(de)(de)二維(wei)(wei)MXene納米單體，通(tong)過原位(wei)光(guang)(guang)聚合(he)到主鏈型交聯液晶(jing)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)體中，極大(da)增(zeng)強了(le)材料的(de)(de)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)并賦(fu)予其優異(yi)的(de)(de)光(guang)(guang)驅動(dong)能(neng)力。這種新(xin)材料能(neng)夠像植(zhi)物莖一樣向(xiang)(xiang)光(guang)(guang)照(zhao)射的(de)(de)方向(xiang)(xiang)彎曲，還具備在三維(wei)(wei)空間(jian)內所(suo)有(you)角(jiao)度快速(su)感(gan)知(zhi)、連續跟蹤(zong)和自(zi)適(shi)應(ying)(ying)地與(yu)入射光(guang)(guang)相互(hu)作用的(de)(de)能(neng)力，實現了(le)類(lei)似向(xiang)(xiang)光(guang)(guang)性(xing)(xing)(xing)(xing)植(zhi)物的(de)(de)自(zi)適(shi)應(ying)(ying)光(guang)(guang)源(yuan)精準追蹤(zong)。

　　“作為概念驗(yan)證演示，我(wo)們用這(zhe)種新材(cai)料制備了一個‘仿生向日葵’，它(ta)能夠實(shi)時迅(xun)速(su)追(zhui)蹤不斷變化(hua)的非聚集(ji)光源。”封(feng)偉教(jiao)授說，

　　“這項研究不僅為(wei)開(kai)發兼具感知、自(zi)反饋和執行功(gong)能的(de)軟物質智(zhi)能材(cai)料(liao)提供了新思路，還有(you)望為(wei)高分子智(zhi)能材(cai)料(liao)在(zai)自(zi)適應(ying)光電(dian)子學、智(zhi)能軟機器人等領域的(de)應(ying)用研究奠定(ding)基礎。”