據New Atlas報道，塑料可以是硬的，也可以是軟的，但塑料可以同時具有這兩種特性嗎？得克薩斯大學奧斯汀分校的科學家們一直在探索這個問題，並生產出一種首創的材料，這種材料在某些部分是柔韌的，而在其他部分是堅硬的，他們認為有一天這種材料會被用於柔性電子產品和機器人。
在開發這種新型材料時，科學家們從天然材料中獲得了靈感，這些材料在某些地方是剛性的，而在其他地方則是柔軟和有彈性的。皮膚、肌肉、樹木和貝類是該團隊提供的幾個例子，但是創造出混合強度和靈活性的合成版本是很困難的。以前的方法包括將不同的材料混合在一起，但這有其缺點，成品往往在接縫處散開。
研究人員聲稱，在材料科學的這一分支中，一種新型的類似塑料的材料取得了突破。作為一個起點，化學家們使用了單體，即聚集在一起形成聚合物的小分子。在這種情況下，聚合物與常用塑料中的聚合物非常相似，但有一兩個特殊的技巧。
在測試了十幾種候選材料后，科學家們發現了一種催化劑，它可以被整合到單體中，使它們對可見光產生反應，用廉價的藍色LED來傳遞。這產生了創造一種半結晶聚合物的效果，其屬性類似於橡膠，形成一種堅硬的材料。同時，沒有暴露在光線下的區域仍然是柔軟和有彈性的。
“這是同類材料中的第一種，”化學助理教授和論文的通訊作者Zachariah Page說。“通過應用光來控制結晶，並因此控制材料的物理特性的能力，對於可穿戴電子設備或軟體機器人的執行器來說，可能是一種變革。”
研究人員稱，這種類似塑料的材料的韌性是天然橡膠的10倍，但在不同區域具有不同的物理特性。科學家們想象他們的創造有廣泛的應用，包括固定可穿戴技術或醫療設備中的電子元件，以及改善機器人的強度和靈活性。
研究第一作者Adrian Rylski說：“我們期待着探索應用這種化學方法來製造包含軟硬成分的3D物體。”
這項研究發表在《科學》雜誌上。