花粉可以转变为聚合物凝胶？科学家们做到了！

科学家找到了一种方法，可以将花粉（植物界中最坚硬的一种材料）转变为柔软而有弹性的材料，并有可能成为设计新型环保材料的“基石” 。他们使用类似于常规肥皂制造的简单化学过程，将向日葵的花粉粒转变成对各种刺激有反应的柔软的微凝胶颗粒。

【花粉可以转变为聚合物凝胶？科学家们做到了！】

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他们建议，结合3D和4D打印技术的进步，最终可能将花粉基颗粒转变为多种不同形式，包括聚合物凝胶、“纸”片和海绵。
NTU杰出大学教授Subra Suresh也是NTU主席，他说：“我们的NTU研究团队已经将硬花粉颗粒转化为超出其自然性能极限，并将它们转变为软微凝胶颗粒，这些颗粒可响应外部刺激而改变其性能。对于在环境上可持续的，经济上负担得起的和实际上可扩展的各种应用，都具有希望。”
迄今为止的结果还表明，基于花粉的微凝胶颗粒具有生物相容性-意味着当暴露于人体组织时不会引起免疫，过敏或毒性反应，也使其潜在地适合诸如伤口敷料，修复剂，和植入式电子产品。
新加坡材料研究学会材料科学与工程学系主席Cho Nam-Joon教授说：“我们的实验和计算结果都能洞悉花粉的基本生物学机制，并证明改变花粉壁结构会导致花粉脱落的原因。花粉颗粒膨胀-就像在生物过程中发生的形状变化，例如调和（花粉粒折叠以防止水分流失）和发芽一样，结果还表明我们可以超越自然界的性能极限自己完成。”
花粉因其坚不可摧的特性而被科学家描述为植物界的钻石，它将植物的雄性遗传物质封装并运输到由两层机械不同的层组成的壁结构中，一层是坚韧的外层（外层），另一层是柔软而有弹性的纤维素内层（intine）。
当从花的雄性生殖部分释放出来时，花粉粒会脱水，单个粒会折叠到自己身上。相反，当这些谷粒到达植物的雌性生殖结构时，它们就会水合并发芽，而花粉管则从谷粒中生长出来并向雌性部分生长。
花粉管的生长过程受花粉壁结构中酶的控制，这些酶改变壁的弹性并导致结构变化。这些过程导致花粉壁的结构发生变化，这激发了NTU团队尝试使用类似于常规肥皂制造的方法来改造花粉的整个壁结构并改变其材料特性。
向日葵植物的花粉粒（去除了油基的“花粉水泥”层）在碱性条件下孵育长达12小时。这软化了花粉壁的两个部分，并且花粉颗粒膨胀并变得更像凝胶。谷物孵育的时间越长，得到的材料就越像凝胶。
在计算机模拟中，研究小组还发现外壁和内壁层的弹性性能必须落在精确范围内，才能使花粉来源的材料表现出这种凝胶状行为，这表明对于单个花粉颗粒而言，存在确定水合是否导致其成功发芽的化学和物理途径。
NTU助理教授Song Juha表示：“我们的研究启发了人们对了解花粉材料科学如何影响植物繁殖成功的未来研究。”