微观太阳花为更加好的太阳能电瓶板

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莱斯大学的科学家们创造了一种橡胶状的变形材料,可根据需要从一种复杂的形状转变为另一种形状。

壁虎的垫子臭名昭着的粘脚覆盖着刚毛 –
微观,毛发结构,其化学和物理成分和高度的灵活性使蜥蜴能够轻松地抓住墙壁和天花板。科学家们试图在实验室中用各种材料复制这种动态微观结构,包括液晶弹性体(LCEs),这些材料是附着液晶基团的橡胶网络,决定了LCE可以移动和拉伸的方向。到目前为止,合成LCE大多只能在一维或两维中变形,限制了结构在整个空间中移动并呈现不同形状的能力。

由材料科学家Rafael Verduzco和研究生Morgan
Barnes编写成聚合物的形状出现在环境条件下,并在加热时融化。这个过程也是相反的。

威尼斯城vnsc登入平台,现在,启发工程的工程与应用科学约翰A保尔森学院(SEAS),一组来自哈佛大学的威斯研究所生物科学家已经网罗磁场来控制LCES的分子结构,创造微观三维聚合物的形状,可以是编程为响应多种类型的刺激而向任何方向移动。据PNAS报道,这项工作可能会产生许多有用的设备,包括太阳能电池板,它们会跟随太阳以改善能量捕获。

平稳的操作掩盖了纳米尺度的战斗,液晶和它们嵌入的弹性体争夺控制权。当冷却时,编程到液晶中的形状占主导地位,但是当加热时,晶体在橡胶带状弹性体内松弛,就像冰融化成水一样。

这个项目的关键在于我们能够通过在3D空间中任意方向对齐液晶来控制分子结构,这使得我们几乎可以将任何形状编程到材料本身的几何形状中,第一作者Yuxing
Yao表示,谁是Wyss创始核心学院成员Joanna
Aizenberg,博士实验室的研究生。由Yao和Aizenberg团队创建的微观结构由LCE铸成任意形状,可以根据热,光和湿度变形,并且其特定的重新配置由其自身的化学和材料特性控制。研究人员发现,通过暴露在合成它们时LCE的磁场前体,LCE内的所有液晶元素沿着磁场排列并在聚合物固化后保持这种分子排列。通过在此过程中改变磁场的方向,科学家们可以决定当加热到破坏其液晶结构取向的温度时,所得到的LCE形状将如何变形。当恢复到环境温度时,变形的结构恢复了它们的初始状态,

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