植物朝向光源生長，這種現(xiàn)象叫作向光性。據(jù)物理學家組織網(wǎng)近日報道，受此啟發(fā)，美國加利福尼亞大學伯克利分校的生物工程師開發(fā)出一種水凝膠，能通過光照控制，模擬手指關節(jié)的彎曲和爬行運動。近日出版的《納米快報》對此做了詳細介紹。

新型水凝膠是一種水凝膠制動器。水凝膠制動器能對刺激產生可逆反應，目前在包括軟體機器人在內的許多領域已有應用，但在反應速度、時間與位置的精確控制方面還有待改善。該項目主要研究人員、生物工程副教授李承旭(音譯)說，像他們的這種變形凝膠，可用在藥物遞送、組織工程等方面，未來也可在軟體機器人領域大展身手。

研究人員把人工合成的彈性蛋白質與層狀石墨烯(一個原子厚度的碳原子堆積起來形成石墨烯)結合。暴露在近紅外光的照射下時，這種石墨烯層會發(fā)熱，進而影響合成蛋白質，合成蛋白質變冷會吸水，而變熱時會釋放出水分。這兩種材料合在一起形成了納米復合生物高聚物，或稱為一種水凝膠。其設計為一面的透氣性比另一面更強，透氣性更強的這一面吸收和釋放水分就比另一面更快。

“通過將這些材料相結合，我們能更精確地控制水凝膠模擬植物細胞對光照的擴展和收縮反應。”李承旭說。由于水凝膠不規(guī)則地收縮，受光照射時就會發(fā)生彎曲，并且還能根據(jù)光的位置、強度和路徑不同，顯示出迅速且可調整的運動，包括像手指似地彎曲和爬行。他們用這種材料做成一只手的形狀，演示了水凝膠手指在光照下好像人的手指那樣彎曲。

研究人員在論文中還指出，本研究也顯示出人們通過合理設計蛋白質結合人工納米粒子來創(chuàng)造宏觀尺度的功能材料的能力。