中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院杜學(xué)敏團隊歷時9個月，在海藻酸鈉制成的水凝膠上，設(shè)計出了類似含羞草的結(jié)構(gòu)，并將水凝膠放在特制溶液中，通過調(diào)節(jié)溶液中鈉離子和鈣離子相互作用，成功控制了水凝膠“從螺旋狀到反向螺旋狀”的形態(tài)變化。華東師范大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院教授張利東表示，這項仿生設(shè)計為解決傳統(tǒng)生物材料的形態(tài)變化提供了普適性方法，有望拓展部分生物材料在再生醫(yī)學(xué)、柔體機器人等領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。

據(jù)了解水凝膠(Hydrogel)是一類極為親水的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)凝膠，它在水中迅速溶脹并在此溶脹狀態(tài)可以保持大量體積的水而不溶解。

由于存在交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，水凝膠可以溶脹和保有大量的水，水的吸收量與交聯(lián)度密切相關(guān)。交聯(lián)度越高，吸水量越低。這一特性很像一種軟組織。水凝膠中的水含量可以低到百分之幾，也可以高達(dá)99%。凝膠的聚集態(tài)既非完全的固體也非完全的液體。固體的行為是一定條件下可維持一定的形狀與體積，液體行為是溶質(zhì)可以從水凝膠中擴散或滲透。