生物系统会自发地将能量输入转化为生存所需的物质。受这些过程功能的激励，研究人员致力于打造具有自我维持和自主功能的材料系统。近日，匹兹堡大学Anna C. Balazs将耗散材料中的空间维度和动力学过程相互关联以创建具有仿生功能的合成系统。

本文要点：

1) 该系统的成功实施需要以下合成类似物：产生能量的新陈代谢系统，运输能量和材料的脉管系统，传递“命令”的神经系统，将命令转化为动作的肌肉骨骼系统，监测整个系统的监管网络，以及将“营养素”转化为生长材料的机制。设计规则必须将材料在长度范围（从纳米到中尺度不等）和时间尺度上的结构和动力学特性相互关联，以使局部能量耗散能够为系统功能提供动力。

2) 此外，通过利用材料固有的动态相互作用，系统本身可以执行其自身功能所需的工作。作者评估了耗散材料设计的进展和挑战，同时旨在刺激下一代功能性仿生材料的发展。

参考文献：

Oleg E. Shklyaev and Anna C. Balazs Interlinking spatial dimensions and kinetic processes in dissipative materials to create synthetic systems with lifelike functionality Nature Nanotechnology 2023

DOI: 10.1038/s41565-023-01530-z

https://doi.org/10.1038/s41565-023-01530-z