團隊開發的仿含羞草高靈敏、多重響應的淀粉基智能驅動器?？蒲袌F隊供圖中國科學院深圳先進技術研究院智能醫用材料與器械研究中心杜學敏團隊，開發了一種仿含羞草高靈敏、多重響應的淀粉基智能驅動器，拓展了其在環境感知反饋、智能燈罩及智能食品等方面的應用。相關研究成果近日發表于《先進功能材料》。仿生智能驅動器可以模仿自然界生物在外界刺激下改變形態、顏色和運動的行為，在軟體機器人、人機界面和生物醫學器件等新興領域展現出巨大的應用潛力。近年來，盡管基于合成聚合物的智能驅動器研發取得了廣泛進展，但它們在可再生性、可持續性和生物安全性方面仍面臨挑戰。作為一類典型的天然聚合物，淀粉具有可再生性、生物相容好且可降解的特點，其分子鏈中存在的大量強氫鍵還使其具備了糊化特征，但這也限制了其驅動行為，盡管化學改性或者引入合成聚合物等方式調控氫鍵可賦予其優異的驅動特性，但不可避免地影響了淀粉可再生性、生物安全性等。針對該挑戰，研究團隊利用淀粉豐富的氫鍵和獨特的糊化特征，提出了新的氫鍵介導策略并成功構建仿含羞草的高靈敏、多重響應的淀粉基智能驅動器?！霸摰矸刍悄茯寗悠髦饕?種組分構成，即具有熱糊化特性的天然淀粉、源于海洋褐藻的海藻酸鈉，以及擁有優異光熱效應的液態金屬顆粒?！闭撐耐ㄓ嵶髡叨艑W敏表示?；谏鲜鼋M分，研究團隊成功構建出兩種不同類型的智能驅動器——未糊化淀粉基驅動器和糊化淀粉基驅動器。一方面，未糊化淀粉基驅動器通過光熱觸發局部糊化，使淀粉顆粒分子間氫鍵不可逆“解鎖”，進而實現各種復雜形態的不可逆光控編輯；另一方面，糊化淀粉基驅動器在大約10.2%的低濕環境、近37攝氏度的人體體溫以及低強度光照下觸發淀粉分子間氫鍵可逆“解鎖”， 可成功實現高靈敏、多重驅動功能。相關論文信息：https://doi.org/10.1002/adfm.202304634 （原載于《中國科學報》 2023-07-20 第1版 要聞）