研究人员在合成材料中自发创造具有复杂微观结构的图案
自然界产生了一系列惊人的图案材料，从人的指尖上的纹路到猎豹用于伪装的毛皮点状花纹。尽管自然界的图案是在发展过程中自发产生的，但在合成材料上创造图案则更为费力。现在，发表在ACS中央科学杂志上的研究人员发现了一种简单的方法来制造具有复杂微观结构的图案材料，这些材料具有不同的机械、热和光学特性，且不需要面具、模具或打印机。
在动物身上，图案在出生前就已经形成，以响应基因控制的信号，而这些信号的浓度往往沿梯度变化。相比之下，创建图案和结构的传统制造方法涉及多个步骤，如逐层组装、平版印刷、成型或铸造。杰弗里-·摩尔（Jeffrey Moore）、南希·索托斯（Nancy Sottos）、菲利普·吉贝尔（Philippe Geubelle）及其同事希望开发一种更类似于生物过程的自发模式化方法。
该小组将双环戊二烯单体的溶液放在一个通道中，然后加热通道的一端。热量激活了钌催化剂，导致单体聚合，产生更多的热量，沿着通道向下流动。这种情况持续发生，直到该区域所有可用的单体都被消耗掉。最终，热量沿着通道向更远的地方移动，到达一个有新鲜单体存在的地方，这个过程又开始了。通过这种技术，研究小组产生了具有规则脊的树脂，他们通过调整溶液的初始温度来控制脊的高度和间距。通过使用不同的单体或向溶液中添加其他化合物，研究人员创造了具有颜色和硬度模式的材料。研究人员说，这种新方法有朝一日可以用来创造各种新的 "智能 "材料，从轮胎或鞋子的胎面到电子和生物材料。