據(jù)外媒報(bào)道，突破性發(fā)現(xiàn)可能為液晶的新應(yīng)用鋪平道路。能夠執(zhí)行復(fù)雜功能以響應(yīng)環(huán)境變化的材料可以形成令人興奮的新技術(shù)的基礎(chǔ)�？茖W(xué)家和工程師們已經(jīng)向這類自主材料邁出了第一步，他們開發(fā)了能自主移動(dòng)的“活性”材料。現(xiàn)在，芝加哥大學(xué)的研究人員又邁出了下一步，他們證明了一種活性物質(zhì)--液晶--其運(yùn)動(dòng)是可以被控制和引導(dǎo)的。 $42Au2Jg  
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據(jù)悉，該概念驗(yàn)證研究已于2021年2月18日發(fā)表在《Nature Materials》上。這一研究則是分子工程教授Juan de Pablo、物理與分子工程教授Margaret Gardel、物理學(xué)教授Vincenzo Vitelli及化學(xué)教授Aaron Dinner協(xié)作三年的成果。 #mgA/q?A  
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跟傳統(tǒng)液體不同的是，液晶顯示出統(tǒng)一的分子順序和取向，這為自主材料的構(gòu)建提供了潛力。晶體內(nèi)部的缺陷本質(zhì)則是微小的膠囊，它可以作為化學(xué)反應(yīng)的場(chǎng)所或在類似電路的裝置中作為貨物的運(yùn)輸容器。 7^B3lC)  
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為了創(chuàng)造可用于技術(shù)領(lǐng)域的自主材料，科學(xué)家們需要找到一種方法讓這些材料能在控制運(yùn)動(dòng)方向的同時(shí)自我推動(dòng)自己的缺陷。 u=vh Z%A]  
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而為了制造“活性”液晶，研究人員使用了構(gòu)成細(xì)胞骨架的肌動(dòng)蛋白絲。另外他們還加入了運(yùn)動(dòng)蛋白，這是一種生物系統(tǒng)用來在肌動(dòng)蛋白絲中發(fā)揮力量的蛋白質(zhì)。這些蛋白質(zhì)基本會(huì)沿著纖維“行走”從而讓晶體發(fā)生移動(dòng)。 T|;^.TZ  
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在這種情況下，研究人員跟斯坦福大學(xué)Zev Bryant教授的團(tuán)隊(duì)合作開發(fā)了由光敏蛋白驅(qū)動(dòng)的活性液晶，這種蛋白在光照下活性增強(qiáng)。 UUl*f!&
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研究人員通過利用de Pablo和博士后研究員Rui Zhang和Ali Mozaffari開發(fā)的先進(jìn)計(jì)算機(jī)模擬模型預(yù)測(cè)他們可以制造缺陷并通過在液晶中創(chuàng)造局部活動(dòng)模式來操縱它們。 H \r