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  日前，東南大學化學化工學院楊洪教授課題組在高分子仿生科學領域取得階段性進展，科研團隊研制了植物藤蔓仿生高分子材料，并可以通過光源的變化來調控仿生材料的運動模式。該研究成果論文已于近日發表在國際知名學術刊物《自然》雜志的子刊《自然通訊》上。

  植物的藤蔓，在陽光、濕度等外界條件刺激下，能夠可逆地改變自身的姿態，攀附在外界物體上向外生長；其運動姿態可以如圖a所示，分解為彎曲和手性卷曲（左旋或右旋）兩種基本模式。科學家們根據藤蔓的內部結構，仿生研制了大量刺激—響應形變材料，來實現彎曲和手性卷曲。然而，前人研究普遍存在的一個關鍵科學問題是——彎曲和手性卷曲兩種運動模式只能在不同的仿生材料體系中實現，而無法像植物藤蔓那樣，一種單一的材料可以完成兩種運動模式，并且能在不同的刺激條件下實現運動模式的互變轉換。
  東南大學化學化工學院科研團隊利用偶氮苯順—反異構效應和光熱轉換效應，設計了一種雙層、雙配方的液晶彈性體材料，巧妙地解決了這一科學難題。如圖b-c所示，上層彈性體材料體系中含有偶氮苯液晶基元和近紅外有機小分子染料YHD796，而下層材料體系中卻不含有偶氮苯液晶基元。在紫外光照條件下，整個材料只有上層做出彎曲響應，而下層無響應性，所以宏觀材料產生彎曲形變；而在近紅外光刺激條件下，上下兩層都會產生收縮運動，因為兩層的分子取向角度不同，導致宏觀材料產生左旋或右旋的卷曲。
  該研究工作獲得了國家自然科學基金委（21374016項目）和江蘇省優勢學科的資助，學術論文日前發表在《自然通訊》雜志，論文第一作者為2014級博士生王猛同學。
  原文鏈接：http://www.nature.com/articles/ncomms13981