在自然界中，生物骨骼能够适应其所遭受的机械力，从而使其自身增强以适应其上所处的环境。

近日，芝加哥大学Aaron P. Esser‐Kahn报道了一种仿生复合材料，这种仿生复合材料能适应它所处的机械环境，其模量随力、时间和机械搅拌频率的变化而变化。

文章要点

1）为了利用中频振动能量(500-5000 Hz)并将其用于材料的自适应强化，研究人员设计了一种复合有机凝胶，其由甲基纤维素（MC）基体、动态反应材料（硫醇-烯“点击成分”）和被动传感器（压电ZnO）组成。

2）研究发现，这种复合材料的适应性由机械响应型ZnO控制，其控制聚合物复合凝胶中硫醇和烯烃之间的交联反应，从而导致机械驱动的66倍模量增加。由于化学能的量是机械能输入的函数，因此材料沿应力分布感测并调整其模量，类似于材料可以相应地适应加载位置的骨骼重塑行为。

这种仿生复合材料设计有望用于开发从粘合剂到与生物系统接触材料。

参考文献

Wang, Z., Wang, J., Ayarza, J. et al. Bio-inspired mechanically adaptive materials through vibration-induced crosslinking. Nat. Mater. (2021).

DOI：10.1038/s41563-021-00932-5

https://doi.org/10.1038/s41563-021-00932-5