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科学家们从一种生活在海洋深处的微小、泡菜状生物那里学到了一招，设计出了一种新型聚合物，当暴露在水中时，可以立即改变其刚度和强度。发明者表示，这项创新可能在生物医学应用中很有用，例如为患有帕金森病、脊髓损伤或中风的患者植入脑部植入物。一些研究人员表示，这些植入物可能会失败，因为它们在“安装”时需要非常坚硬。
凯斯西储大学化学系高分子科学与工程副教授、发表在《科学》杂志上的这项新研究的合著者斯图尔特·罗文解释说，当接触到水时，这种材料会从像 CD 盒那样的硬塑料变成软橡胶。
海参当然，总是与水接触。这些动物在感知到威胁时会进行从坚硬到柔软的“诀窍”，使其皮肤硬化，就像一种身体盔甲。
凯斯西储大学同一系的副教授克里斯托夫·韦德表示，他和罗文在五年前就想到了复制海参的这种适应能力。通过与海洋生物学家合作，他们确定这种深海动物的转变归功于一种由称为胶原蛋白的蛋白质制成的纤维。这些纤维之间连接的紧密程度决定了海参皮肤的硬度，并由动物的神经系统控制。
为了让他们的聚合物也做到同样的事情，凯斯西储大学的科学家们使用了在另一种深海生物海鞘和棉花中发现的纤维。韦德说，当他们将这些纤维——被称为纤维素纳米纤维——与橡胶状聚合物环氧乙烷-环氧氯丙烷混合时，它们形成了一个坚硬的网络，“几乎彼此粘在一起”。
然而，由于聚合物和纤维之间键的性质，水会进入两种物质之间，削弱纤维的粘附力。然后材料变得柔软。
韦德表示，该团队正在探索这项新技术的最近应用，即使用电脉冲控制运动的脑部植入物。此类设备（主要处于实验阶段）的有效性往往在植入后几个月内急剧下降。一些研究人员表示，这是因为这些设备太硬——这是正确插入的要求——从而导致最终的脑损伤。韦德和罗文设想，新型聚合物在植入过程中会是坚硬的，然后在与脑液相互作用后会放松。
荷兰特温特大学神经技术教授维姆·L·C·鲁滕表示，这种聚合物具有理论上的好处。“海参论文触及了一个有趣的想法，如果未来的设备具有可以在植入后按‘指令’软化的聚合物基质，那肯定会有所帮助，”未参与这项研究的鲁滕说。但他表示，“坚硬”状态可能不够坚硬，无法穿透大脑周围的坚韧膜。
尽管如此，韦德仍然很乐观。他补充说，他和罗文希望开发一种可以通过电力改变强度的聚合物基质版本。他设想了诸如防弹背心之类的应用，这种背心可以在士兵进入战斗时变硬（但在穿着者脱离危险时会更舒适）。他还看到了其他医疗应用，例如膝关节支具，当用户需要移动时可以变得更柔软，同时仍然提供必要的支撑。