港科大开发新型软材料：兼具可编程与耐裂纹特性，助力柔性机器人与医疗设备

香港科技大学（HKUST）的研究团队成功研发出一种新型柔性复合材料系统，该材料具有高度可编程性且具备非对称力学响应。研究团队由物理系许钦教授与机械及航空航天工程系胡文琪教授联合领导，他们创新地将“剪切─堵塞”相变机制融入高分子聚合物基体，为实现机械智能系统提供了关键的材料基础。这种新材料能根据受力方向产生不同行为，在剪切力作用下会显著变硬，而在其他情况下则保持柔软。相较于传统依赖复杂几何构造、对缺陷和断裂敏感的超材料，该研究提出的柔性复合材料展现了独特的科学优势与工程潜力，其主要突破包括：* 多维度方向控制：在剪切与法向两个方向上同时展现出非互易性力学行为，并具备非对称材料形状记忆特性。* 可编程且高韧：材料不仅力学特性高度可编程，还具备出色的抗断裂能力，韧性极高。* 活性智能新材料：通过将“剪切─堵堵塞”结构与空间调变的磁性分布相结合，团队创造出能自主运动的“软件活性固体”，可用作仿生软件机器人或微流控系统中的智能阀门。这项研究结合了颗粒物理学与高分子材料科学，为制备具有方向特异性响应的柔性复合材料提供了通用设计策略，为新一代智能及节能材料的开发开辟了全新途径。相关成果已发表于《自然．材料》。