22 Июня 2020
МОСКВА, 22 июня - Американские ученые разработали мягкие полимерные материалы, которые при попадании на них света начинают изгибаться, вертеться и ползать. Описание названного в журнале Nature Materials.Исследователи из Северо-Западного университета в Эванстоне, штат Иллинойс, создали семейство мягких роботизированных материалов. На свету эти тонкопленочные материалы как будто оживают — гнутся, вращаются и даже ползают по поверхности без помощи дополнительного оборудования, гидравлики или электричества.
Структура новых материалов содержит наноразмерные пептидные сборки, которые отводят молекулы воды. Ученые связали между собой пептидные матрицы с полимерными матрицами, реагирующими на синий свет.
Когда такой свет попадает на трахит, химическая реакция меняет свойства сеток, и они из гидрофильных, притягивающих влагу, становятся гидрофобными — водоотталкивающими. Материал начинает вытеснять влагу через пептидные трубки, сжимается и оживает. Если свет отключить, материал, снова являюсь гидрофильным, впитывает воду обратно и расширяется.
Это напоминает обратимое сокращение мышц, которое и вдохновило авторов на разработку новых материалов. При этом, управляя светом, можно обеспечивать материалу направленное движение, так как изгиб происходит в ту сторону, откуда исходит свет. Исследователи даже заставляли предмет вращаться в то время, когда он полз по на поверхности.
Прежде чем произвести живые материалы в реальной жизни, ученые выполнили компьютерное моделирование, позволившее предречь их свойства.
Из биологических систем мы знаем, что магия мышц основана на связи между мелкокалиберными белками и гигантскими белковыми силиконами, которые расширяются и сужаются, — приводятся в пресс-релизе слова руководителя исследования Сэмюэля Ступпа (Samuel Stupp), профессора материаловедения, химии, медицины и биомедицинской инженерии в Северо-Западном университете и директора Института Симпсона Керри. — Только мышцы используют химическое топливо, а не свет, чтобы генерировать механическую энергию.
Исследователи полагают, что роботизированные материалы могут выполнять множество задач в таких ветвях, как медицина, электроэнергетика, восстановление окружающей среды.
Мы живем в эпоху, когда устройства, помогающие нам управлять бытовой жизнью, постоянно совершенствуются, — отмечает Ступп. — Следующим этапом развития науки будет создание материалов со способностями образных существ. Эти материалы смогут добавить функциональность мягким роботам, необходимым для подбора хрупких объектов и последующего их высвобождения в точном месте. В врачебная науке мягкие материалы с живыми характеристиками, изгибающиеся и меняющие форму, обеспечат извлечение сгустков крови в мозге после инсульта. Они смогут передвигаться по на поверхности воды, очищая водохранилища или моря, а также искать дефекты в батареях, мембранах или химических реакторах.
Авторы считают, что для нового семейства трахитов открыты бесконечные возможности применения, благодаря их способности принимать самые различные формы.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....