你可以看到固定式的太阳能电池板总是直愣愣立在原地，只吸收一天内某一时段的阳光，一些系统商觉得这样太浪费阳光，于是推出新颖的追日系统。但现在有科学家设计出新型液晶弹性体，其本身结构有如向光性的植物，阳光在哪就跟到哪，如果将之结合太阳能电池板，可以捕捉更多能量，成为提升太阳能电池转换效率的新诱因。
过去，科学家在实验室中尝试取材壁虎脚趾的匙突（spatulae）结构来设计液晶弹性体（liquid crystal elastomer，LCE）。
由于壁虎脚趾上有数十～数百万根微小纤毛，每根纤毛末端又分叉出 100～1000 根匙突结构，看起来就像大树最末梢遍布的密密麻麻小树枝，高达十亿根的匙突细毛与接触面产生微弱的凡得瓦力（Van der Waals force，注），是壁虎能够轻松吸附在墙壁与天花板上的原因，因此科学家一直努力想复制这种结构。
可惜，设计出来的液晶弹性体只能单调、枯燥的在一维或二维平面中延伸，形状变化有限。
现在哈佛大学韦斯生物工程研究所（Wyss Institute at Harvard University）研究人员发现，他们可以先利用磁场控制 LCE 的分子排列（分子暴露于不同磁场会有不同排列方式），等结构固化后，LCE 在接受到热量、光线、湿度等外在刺激时，就能随分子排列方式不同变出各式各样形状（如下图），带来更多利用空间。
▲ 液晶弹性体结构遇热变形，其变化形状取决于用磁场控制的内部分子排列。（Source：哈佛大学韦斯生物工程研究所）
更重要的是，液晶弹性体顾名思义具有可逆特性，一旦外在刺激消失，变形结构就会恢复原始状态；换句话说，这也能应用到太阳能电池板设计。
研究团队实验试着将感光交联分子结合至 LCE 结构中，让 LCE 结构可以随着光线变化而变形，接着发现，当从某个方向照射液晶弹性体时，面向光的一侧结构会收缩，整个形状朝有光的地方弯曲——如果将之结合太阳能，比如在电池板覆盖一层 LCE 结构，届时它将有如向日葵一样总是跟着阳光跑，能最大化吸收光线，不用另外搭配追日系统支架。
除了自动追太阳的太阳能电池板应用，该技术也能当作感测器、智慧建筑的基础。受益于液晶弹性体的独特性质，科学家相信往后会有越来越多领域可以应用该材料。新研究发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）。
注：凡得瓦力是分子间正、负电荷微弱的吸引力。
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（首图来源：pixabay）
