港科大研发新型柔性复合材料：可编程高韧，为智能仿生领域带来新可能

香港科技大学的一支跨学科研究团队，在柔性复合材料领域取得重大突破。由物理系与机械及航空航天工程系教授联合领衔的科研组，开发出一种兼具高度可编程性和非对称力学响应特性的新型材料系统，为机械智能系统的实现提供了关键物质基础。

该材料的核心创新在于将"剪切─堵塞"相变机制成功整合到高分子聚合物基体中。这种独特设计使材料在承受剪切力时显著硬化，而在其他受力条件下保持柔软状态，形成方向敏感的力学响应模式。研究团队通过精确调控材料内部结构，实现了对力学特性的多维度控制，包括剪切方向与法向的非互易性行为，以及非对称形状记忆功能。

相较于传统依赖复杂几何结构的超材料，这种新型柔性复合材料展现出显著优势。科研人员通过调控"剪切─堵塞"相变过程，不仅赋予材料高度可编程的力学特性，更使其具备出色的抗断裂能力。实验数据显示，该材料在保持柔韧性的同时，其强度指标较传统刚性超材料提升超过30%，这种刚柔并济的特性突破了现有材料的性能局限。

研究团队进一步拓展材料功能边界，将磁性分布的空间调变技术与"剪切─堵塞"结构相结合，创造出具有自主运动能力的"软件活性固体"。这种活性材料在微流控系统中可充当智能阀门，实现精确的流体控制；在仿生机器人领域，其能在狭窄空间内完成复杂动作，为微型机器人的设计提供了全新思路。实验演示中，由该材料制成的软体机器人成功穿越了宽度仅为其自身尺寸1.5倍的迷宫通道。

从基础科学层面，这项研究构建了颗粒物理学与高分子科学的交叉理论框架，建立了首个具有非互易力学性质的软物质体系。工程应用方面，研究团队提出的模块化设计策略，可高效制备各类方向特异性响应材料，为智能节能材料的开发开辟了新路径。该成果已通过《自然·材料》期刊向全球发布，其创新性的材料设计范式正引发学术界和产业界的广泛关注。

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