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  日前，東南大學智能材料研究院、化學化工學院楊洪教授課題組在光控軟致動器研究領域取得重要進展，科研團隊報道了一種在光刺激條件下連續(xù)旋轉的莫比烏斯環(huán)。研究成果于近日發(fā)表在國際頂級期刊《Nature Communications》雜志上。

  莫比烏斯環(huán)是一個沒有邊界、單側曲面、無限循環(huán)的二維環(huán)形結構，是拓撲學的重要課題，吸引了眾多數(shù)學家、物理學家、化學家、工程師和藝術家深入研究。

  東大科研團隊報道了一種以光熱響應液晶彈性體為聚合物基底材料、具有橫向和法向梯度應力的連續(xù)無缺陷結構的莫比烏斯環(huán)致動器。在近紅外光刺激條件下，該莫比烏斯環(huán)彈性體膜展現(xiàn)出適度的收縮梯度，導致扭曲帶在橫向和法向上的對稱性破缺，使這些條帶致動器產(chǎn)生連續(xù)逆時針或順時針原位旋轉，進而實現(xiàn)了莫比烏斯環(huán)“隨光永轉、無限循環(huán)”的拓撲學意義。該工作為莫比烏斯環(huán)、拓撲致動、宏觀手性等領域提供了新的研究思路。

  該工作得到了國家自然科學基金委的資助。論文第一作者為化學化工學院博士研究生聶振洲，通訊作者為楊洪教授，東南大學為唯一單位。

  論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-021-22644-9