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 據報道，發表在Science Advances雜志上的可控變形材料可以廣泛應用于制造、機器人、生物醫學設備和人造肌肉。

“通過將它們暴露在光線下，能夠形成能夠在兩個獨立形狀之間來回反復振蕩的材料的能力，將為增材制造、機器人和生物材料等領域開辟一種廣泛的新應用和方法，”克里斯托弗鮑曼說，他是這項新研究的資深作者和博爾德分校化學與生物工程系（CHBE）的杰出教授。

先前的努力已經使用各種物理機制來利用可編程刺激來改變實驗對象的大小、形狀或紋理。然而，這些在已經實驗過的材料在尺寸或程度上受到限制，并且已證明物體狀態變化難以完全逆轉。

博爾德分校制備的新材料通過使用液晶彈性體（LCEs）實現了在宏觀層面上的可編程的雙向轉換，這是現代電視顯示器使用的相同技術。LCEs獨特的分子排列使它們易受熱和光的動態變化的影響。

為了解決這個問題，研究人員為LCE網絡安裝了一個光激活觸發器，可以通過將物體暴露在特定波長的光線下來預先設定所需的分子排列。這期間觸發器保持不活動狀態直到暴露于相應的熱刺激。例如，一個手工折疊的折紙天鵝以這種方式進行編程，將在室溫下保持折疊。然而，當加熱到200華氏度時，天鵝就松弛成一張扁平的薄片。然后當它冷卻回室溫時，它將逐漸恢復其預先編程的天鵝形狀。

改變的能力和改變后恢復的能力為這種新材料提供了廣泛的可能應用，特別是對于未來的生物醫學設備，它們可能比以往任何時候都更加靈活和適應能力。

“我們認為這是改變物體屬性的優雅基礎系統，”這項新研究的第一作者、CHBE的博士后研究員馬修麥克布賴德說。“我們計劃繼續優化和探索這項技術的可能性。”