化学驱动纳米马达对活性聚合物细丝的控制

具有独特非平衡性质的活性材料在材料科学中有多种应用。活性系统在生命物质中很常见，例如由分子马达激活的细胞细丝网络；在材料科学中，则以化学反应激活的水凝胶为例。本文描述了另一类活性聚合物细丝系统，其中细丝由嵌入的化学驱动纳米马达激活，这些马达具有催化和非催化部分。催化表面上的化学反应产生作用于聚合物细丝的力。通过改变非平衡条件，这些力可以改变符号，从而压缩或膨胀细丝。嵌入的马达既提供了活性来源，也提供了控制细丝构象结构的手段。作为控制的一个例子，我们展示了化学约束的振荡变化会产生凝胶状网络，这些网络在膨胀和压缩形式之间振荡，与水凝胶的行为非常相似。