柔性材料“下一站”:更多功能 更强智能(2)
当前耦合与杂化技术的策略方法还存在一定的局限。“不同材料间软硬匹配、不同材料耦合的信号传导、多组分材料间界面结合、材料整体设计缺乏对应理论……科学家已经关注到了这些问题,并正在寻找解决方案。”门永军说,解决这些问题需要从多个尺度系统思考,包括分子尺度柔性基元的设计、纳米尺度功能基元的精确构筑、微米尺度的相分离等。
“功能涌现”需系统谋划
“功能涌现是一个系统科学问题。”门永军认为,为实现功能涌现,可以从系统视角出发,提出通用策略,并形成新的研究范式。
就如同一架飞机由各种零部件按照特定方式组装在一起才具有各零部件所不具备的飞行功能一样。由不同性质的材料按特定方式集成而来的柔性材料作为一个整体,也具有各组成部分所不具备的新特性。要探索新特性从何而来,就要从更高层次理解结构和功能的问题。
“发展柔性材料设计的新方法,揭示材料耦合、杂化的新原理,扩展柔性材料的应用领域,都需要研究者以系统的视角来思考问题,提出面向全局的解决方案,并充分利用材料科学、化学、物理、系统科学等多学科的知识制定策略。”门永军说,跨学科的融合和创新,不仅推动了科学理论的发展,也为解决实际问题提供了新的视角和方法。基于此,研究人员可以更好地理解和设计柔性材料,使其实现功能化和智能化,从而推动材料科学与技术的进步。
(责编:罗知之、李楠桦)
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