新數(shù)模助破解細(xì)胞增大劑奧秘

早在一個(gè)世紀(jì)以前，德國(guó)物理學(xué)家Woldemar Voigt便在黃鐵礦晶體中發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞增大劑。他的研究發(fā)現(xiàn)，這些晶體在被拉伸時(shí)能夠變得更厚。Voigt無(wú)法解釋這種奇怪的現(xiàn)象，并且在當(dāng)時(shí)也沒(méi)有什么相關(guān)的實(shí)際應(yīng)用，因此研究人員忽略了這項(xiàng)研究達(dá)幾十年之久。

科學(xué)家在上世紀(jì)80年代重又把目光投向細(xì)胞增大劑。研究人員開(kāi)始合成一些具有細(xì)胞增大劑特性的材料，例如蜂窩聚合泡沫材料，它們能夠在被撕扯后變大，并且科學(xué)家同時(shí)也在研究如何進(jìn)一步利用這一特性。研究人員發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞增大劑還非常適合吸收聲音、震動(dòng)以及碰撞，從而使其成為絕緣、減震以及汽車緩沖材料的候選者。

想象一下橡皮圈在拉伸時(shí)變胖，在收縮時(shí)變瘦。這種名為細(xì)胞增大劑的材料實(shí)際上是存在的，然而科學(xué)家*沒(méi)法弄明白它們到底是怎樣工作的。如今，一個(gè)新的數(shù)學(xué)模型或許能夠幫上忙。研究人員表示，這一模型能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)這些材料的特性，并為它們廣闊的應(yīng)用前景打開(kāi)了一扇大門，包括當(dāng)傷口膨脹時(shí)能夠給藥的繃帶，以及抗震建筑結(jié)構(gòu)。

這個(gè)模型zui終闡明了當(dāng)一個(gè)細(xì)胞增大劑材料被拉伸時(shí)到底發(fā)生了什么。該模型基于一種細(xì)胞增大劑，這種混合物的結(jié)構(gòu)由一個(gè)彼此連接的長(zhǎng)方形和（或）正方形陣列構(gòu)成。模型揭示了當(dāng)材料被拉伸時(shí)，長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)——被稱為剛性旋轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)——會(huì)相對(duì)另一個(gè)長(zhǎng)方形發(fā)生旋轉(zhuǎn)，從而減少了材料的密度，但同時(shí)卻增加了材料的厚度。Grima解釋說(shuō)，這一模型能夠預(yù)測(cè)任何材料的細(xì)胞增大劑特性。