變化多端！能模仿變色龍皮膚的聚合物

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▲左上：聚合物的分子結構。右上：由相同的質體組裝而成的超分子結構。左下：模擬豬皮膚力學行為的應力-應變曲線。右下：材料顯現出來的顏色。它們的邊緣不那麼藍，因為它們以不同的角度接收光線。

生物組織具有複雜的力學性質——柔軟、堅韌、靈活——使用合成材料很難進行複製。目前，一個國際研究團隊已經成功地製造出一種生物兼容的合成材料，它可以複製組織結構，改變形狀同時改變顏色，就像變色龍的皮膚。該成果於近日發表於《科學》雜誌。

為了生產醫用植入物，我們需要選擇與生物組織具有相似力學性質的材料，以減輕炎症或壞死。包括皮膚、腸壁和心臟肌肉在內的許多組織，在伸展時都有柔軟而僵硬的特質。到目前為止，用合成材料複製這種行為是不可能的。

研究人員試圖用一種獨特的三元共聚物來達到這個目的。研究人員發現，通過仔細選擇聚合物的結構參數，材料遵循與生物組織相同的應變曲線。同時，因為不需要其他添加物，它也是與生物相容的。

該材料還有另一個特性:它的顏色隨變形而變化。這是一種純粹的物理現象，是由聚合物結構的光散射引起的。原子力顯微鏡和x射線衍射實驗表明，這些聚合物的末端塊聚集在納米球中，分布在聚合物基體中。光干涉這個微相分離的結構，進而依據球體之間的距離產生顏色;所以當材料拉伸時，它會改變顏色。

這一發明可能使醫療植入物或個性化假體(血管植入物，人工植入物，椎間盤的替換)進入一個全面應用的新時代。

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編譯：Coke

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