一朵「凝膠花」在實驗室綻放

一朵「鮮花」在材料學研究者的實驗室裡徐徐綻放，它的真身其實是一種新型凝膠材料，它可以按照人們設置好的方式改變自己的形狀。

在玻璃水槽裡，一朵「鮮花」徐徐綻放。它的三層花瓣逐一打開，先是外層的紅色花瓣，然後是中間的淡紫色部分，最後，橙色的內層花瓣也舒展開來。這朵幾公分大的「花蕾」共用了約兩個小時完全綻放。

不過當然，這並不是一朵真正的花，它誕生在材料學研究者的實驗室裡。除去額外的人工染色，這朵花蕾的真身其實是一片片白色的凝膠材料。在實驗室裡，它展示著自己的變形能力。

在過去，人們就已經開發出了各種各樣的變形材料和形狀記憶材料。比如說，那些加熱之後就可以恢復原形的「形狀記憶合金」。不過，要想讓材料改變形狀，一般還需要一些外界因素激發，比如說溫度變化。而這一次，研究者們研發的凝膠材料不需藉助「外力」——它們在經過變形處理之後，可以暫時保持新形狀，之後再自己完成形狀恢復。

凝膠變形的秘密來自其中的兩種鍵合作用：一個是牢固的共價鍵，另一個是更容易打破和重建的氫鍵作用。在這種凝膠材料裡，共價鍵保障了基本的網絡結構，並且提供了彈性，而氫鍵則提供了「臨時塑形」的作用。在外力作用下變形之後，原本的氫鍵被破壞，在新的位置上生成了新的氫鍵，這些新生成的氫鍵可以暫時對抗回彈，而當它們「堅持不住」時，凝膠又會逐漸恢復原狀。透過對凝膠網絡中共價鍵和氫鍵的調整，還可以控制凝膠變形的時間。