草根影响力新视野  编译 钟艺

来源 https://www.livescience.com

Self-Destructing Materials Could Create Vanishing Ink

图片来源：Technical University of Munich

    10，9，8，7，6 … … … … 物体消失。科学家创造了一种可以在特定时间内自我分解的新材料。该项新材料为材料“自毁性”发展铺平道路，具体的应用场景可以是药物输送、手术移植锚和书写墨水等。

德国慕尼黑技术大学化学家兼研究合作者Job Boekhoven解释说：“这项新材料的原理可以简单理解为其中的组成部分不想成为这样的材料，他们希望保有原来的分子或者原子结构。宁愿分崩离析，也不愿集结在一起成为实际可见的材料。”

通常来说，当人们用完某件物品时就会将其丢弃，然后这些垃圾会进入填埋场等待非常缓慢地分解，或者被燃烧成灰。之后，在通过处理，使其重新具有利用价值，重回人们生活。这一系列的操作实则是一个很浪费资源能效的过程。

对于生命体来说，它们不会像人类处理垃圾一样来处理暂时没有利用价值的东西，因为构成生物体的化学键与人造物品不一样。大多数人造物品是使用称为共价键的一种分子结构产生的，其中原子共享电子。这样形成的物体，其分子结构“难割难舍”，相互牵扯的力量很强大。例如从石油产品中提取加工的塑料聚合物，它们形成了连细菌都无法攻破的坚韧碳键，这就是为什么塑料不会生物降解的原因。

但是对于生命体来说，形成物体的分子之间的连接更依赖相对来说容易被分解的弱相互作用。例如，生命体中常见的氢键，其稳固性比原子共享电子的共价键弱10倍。除此以外，生命体易于被分解的原因还有：生命体分子结构需要不断涌入的能量来稳固。如果没有能量的支持（比如食物），这些分子将最终自己解离并返回到单个分子的状态。当然，生命体也可以用一点点能量轻松地快速重新组装更复杂的结构，也就是说基于生命的分子是可以自我修复的。

在此项可“消失”材料的研究中，Boekhoven和同事们从生命体中获得借鉴。为研究人员创造了几种不同类型的材料，这些材料需要能量的输入来保持现有结构，科学家们称之为超分子。

Boekhoven说，其中一种材料是简单胶体，其每个组成结构的直径为人头发直径的1％。随著能量的吸收和弱减，单个组成结构会按照一定的顺序和特定的时间进行组装和拆卸。这样的材料可以被用来制作药物，例如，某些药物需要绕过胃酸来达到治疗效果，所以如果药物只有在进入肠道后才能分解，就能保证药效。另一种材料是蓬松的结晶材料，性状透明，当有能量供给时它们会变为不透明状。随著能量用完，性状再次变为透明。研究人员设想这种材料可以被用做可擦除墨水的生产。

除了上述详细介绍的材料，还有很多能够帮助到医疗发展，日用品污染降低的材料，只不过目前这些材料还没能投入实际使用，但我们可以期待有一天它们能切实服务到我们生活的方方面面。