黑科技!手機碎屏終於有救了!!!(不是換屏)_風聞
科普中国-科普中国官方账号-中国科协科普工作官方微平台07-24 18:06
隨着科技的進步,智能手機成了現代人的必備品。我們可以不出門,可以不社交,但是絕對不能沒有手機。
但是當手機不小心掉到地上,屏幕被摔得粉碎時,無論是把屏幕修好還是直接去換個新手機,都花費不低,倍感心痛。
現在,科學家為我們找到了一個更好的新選擇——可以自我修復的手機屏幕!

圖庫版權圖片,轉載使用可能引發版權糾紛
手機屏幕如何實現自我修復?
手機屏幕的自我修復要從一種新型活體功能材料説起。
近期,科學家們利用蛋白質分子的“液-液相分離”技術,開發出了一種微載體生物反應器——
所謂微載體,指的是在細胞培養過程中,由於細胞往往需要貼附在某些物體表面才能生長,因此向其中投入的一些微米級的小顆粒,這樣就能極大增加培養皿內可供細胞生長的表面積,方便細胞的大規模培養。
而所謂的生物反應器,指的是能為某些生物化學反應提供適當環境的設備,能模擬生物的功能,讓細胞在其中也能進行生化反應,比如釀酒的發酵罐就是一種生物反應器。
以往這二者都是分開的,而最近開發出來的新型微載體生物反應器則是空心的,內部包含了生物進行反應所需的各種活性物質,這些活性物質在微載體內部能自由移動。這樣,這種微載體生物反應器就既具有催化能力,又能大規模培養細胞。
同時,以微載體為介質,構建了生物轉化反應器系統,可以在微尺度空間上實現微生物能量的快速傳遞與物質的高效轉化,將生物催化的效能大幅度提升。
該材料的生物兼容性好,且功能可調節,可擴展到生物傳感及自我修復等領域的新型活體材料的製備中,因此為化學品的製造、未來生命材料等領域開闢了新的思路。將該材料成功地用於苯乙醇分子的高效生物合成中,並將其生產效率提升了12倍。

功能性活體材料製作示意圖。圖片來源:參考文獻[1]
此外,活體功能材料還能裝載不同的生物活性材料,並發展成不同的功能物質,再通過 3D 打印形成不同形狀的物質。
可見,若利用活性功能材料製作成手機屏幕,當摔碎後,便會啓動自我修復功能變得完好無損,到時候我們再也不用擔心手機碎屏了!
還有哪些智能材料?
1
變温衣服
想必大家都想穿上智能的變温服裝,讓身體夏天不熱,冬天不冷。科學家研製的自動變温材料可將變温衣服變為現實。
這種材料主要基於羊毛製作而成,在其上面塗覆一層超薄的金屬材料**,利用金****屬的導電性能**,當人體温過高,衣服便會收縮,從體內排出熱量;當人體温度過低時,衣服便會膨脹,吸收外界的能量。
由此可以實現在過冷或過熱的條件下,自動調節温度,讓人身體更加舒服。
2
智能自清潔玻璃
玻璃是建築物上的重要組成部分,隨着建築物的不斷增多,玻璃的佔比不斷增加,對於玻璃的清潔需求日益增多。自清潔玻璃的出現很好地減少了高樓外牆的危險性操作。
科學家在透明玻璃外層塗覆上親水的光催化礦物材料,當陽光中的紫外線輻射到窗户上後,材料受到輻射後會將污垢分解掉,使玻璃表面親水。雨水來襲時,會在玻璃表面形成一層水膜,有效的減少污垢。

圖庫版權圖片,轉載使用可能引發版權糾紛
科技改變生活,創新引領未來!相信隨着科學家們研究的不斷深入,會有越來越多利於我們生活的新型材料問世。
在未來,我們要保持着對生活的熱愛、好奇,懷着不斷探索的心堅定的走下去!讓我們共同期待更加美好的未來吧!
參考文獻
[1] Ou, Y., Cao, S., Zhang, Y. et al. Bioprinting microporous functional living materials from protein-based core-shell microgels. Nat Commun 14, 322 (2023).
[2] 段瓊娟, 王彪, 王華平. 自清潔玻璃的研究進展. 化工新型材料 9, 3 (2009).
[3] 鞏繼賢. 智能服裝的現狀及展望. 現代紡織技術, 12(1):3 2004.
策劃製作
出品丨科普中國
作者丨石霧遙
監製丨中國科普博覽
責編丨楊雅萍