这种材料可以无害地附着在植物上用于环境监测

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日前,意大利理工学院的科学家们开发出了他们所说的魔术贴(Velcro)的第一个可生物降解版本。虽然它不能用来贴鞋子,但这种材料可以无害地附着在植物上用于环境监测,它可用于控制分子释放到植物的血管系统中甚至在工作完成后溶解。

“我们的研究总是从观察自然开始、寻求通过低环境影响的机器人技术来复制生物所采用的策略,”研究作者Barbara Mazzolai说道,“通过这个最新的研究项目,我们进一步证明,有可能创造出创新的解决方案,其目的不仅是监测我们星球的健康,特别是植物的健康,而且是在不改变它的情况下做到这一点。”

就像最初的魔术贴的灵感来自于牛蒡植物的毛刺附着在衣服上的趋势一样,这种新生态友好形式的流行紧固件也从大自然中获得了灵感。植物Galium aparine或称“猪殃殃”已经进化出一种能力–可以通过其叶子上的微钩的寄生锚定系统爬到其他植物上。这使得它在生长过程中把自己锁在其他植物的表面以获得物理支持。

在对这些钩子进行详细研究后,科学家们使用高分辨率的3D打印机以可生物降解和可溶性的形式复制了这些钩子,然后用一种叫做异麦芽的糖类物质制作而成。测试显示,这些人造钩子能够牢固地附着在不同的植物物种上并能作为一种石膏可以固定在它们的叶子上,进而起到各种作用。

由于这些微小的钩子可以连接到叶片的维管系统,因此可以用来释放可能对它们有益的分子和物质,如药品和杀虫剂。并且由于异麦芽糖是可溶性的,所以它可以在之后安全地溶解。

另外,这些钩子还能用光敏树脂印刷。这些跟电子和光、温度和湿度的传感器的结合,可以形成智能夹子,进而用于无线通信植物健康。

这一项目的论文第一作者Isabella Fiorello表示:“这些微型钩子用途广泛,使我们能够创造一系列的应用并申请了专利。这种形式的锚定可以被利用来对植物的微气候进行现场监测像温度、湿度和光照,或用于控制分子释放到植物的维管系统中。”

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