“活”起来的材料：“类生命”自行移动的合成虫子

布里斯托尔大学的研究人员在开发“类生命”合成材料方面取得了突破，这种材料能够像虫子一样自行移动。科学家们一直在研究一类被称为“活性物质”的新材料，它可以用于从药物输送到自我修复材料的各种应用。

　　

布里斯托尔大学的研究人员在开发“类生命”合成材料方面取得了突破性进展，这种材料能够像虫子一样自行移动。

科学家们一直在研究一类被称为“活性物质”的新材料，它可用于从药物输送到自我修复材料的各种应用。

与无生命物质（我们日常生活中遇到的静止材料，如塑料和木材）相比，活性物质可以表现出令人着迷的类似生命的行为。这些材料由内部能量源驱动，处于非平衡态，使它们能够独立运动。

布里斯托尔大学的研究人员与巴黎和莱顿的科学家合作，使用一种特殊的微米级（百万分之一米）粒子进行实验，这种粒子被称为Janus胶体，悬浮在液体混合物中。

随后，研究小组通过施加强电场使这种材料具有活性，并使用一种能够拍摄三维图像的特殊显微镜观察这种效果。

该领域之前的研究使用了更大的胶体颗粒，但布里斯托尔大学的研究人员将胶体缩放到其大小的三分之一后，能够在三维空间进行实验，并发现了令人着迷的结果。当电场打开时，分散的胶体粒子会融合在一起，形成虫子状的结构——这就形成了一个完全三维的合成活性物质系统。

这篇题为“活动偶极胶体的移动弦”的研究论文发表在《Physical Review Letters》上。第一作者Xichen Chao先生解释说：“我们发现了令人着迷的新结构的形成——自我驱动的活性细丝，让人想起活着的虫子。然后，我们能够开发一个理论框架，使我们能够仅根据它们的长度来预测和控制合成虫子的运动。”

合著者Tannie Liverpool教授补充说：“虽然在现实世界中的应用可能还很遥远，但由于这些材料可以独立移动，它最终可能导致设计能够独立移动自身不同部分的设备，或者设计能够通过专门针对药物和治疗来搜索目标的粒子群，这些目标可能具有健康应用。”

在低密度条件下，所发现的合成虫子链会出现。而在更高的密度下，研究人员发现这些粒子形成了片状和迷宫状的结构。
布里斯托尔大学的学者们认为，这一突破可能会有一些有用的应用，他们正在进行更多的实验和理论建模。