Nanomembrany działające jak sztuczne mięśnie

Liczba wyświetleń: 1420

Naukowcy z Wydziału Fizyki Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu i Instytutu Maxa Plancka w Moguncji stworzyli membrany z polidopaminy, które kurczą się pod wpływem światła oraz zmian temperatury czy wilgotności. Membrany wykonano ze sztucznego polimeru, który wzorowany jest na naturalnej substancji produkowanej przez małże.

Polsko-niemiecki zespół uczonych jest pierwszym, który zauważył, że polidopamina błyskawicznie kurczy się pod wpływem światła.”To dość niespotykany efekt, ponieważ większość materiałów, gdy są eksponowane na światło ogrzewa się i rozszerza się na skutek zwykłej rozszerzalności temperaturowej”, wyjaśnia profesor Bartłomiej Graczykowski. Te nieliczne, które się kurczą robią to często nieodwracalnie, lub wymagają dodatkowego bodźca by przywrócić stan wyjściowy. Tymczasem membrany z polidopaminy potrafią kurczyć się i wracać do poprzedniej formy praktycznie w nieskończoność, dodaje.

Uczeni badają obecnie polidopamine, mając nadzieję, że uda się ją wykorzystać do budowy robotów, zdalnie sterowanych nanomanipulatorów, czy czujników światła i wilgoci.

Do kurczenia się badanych membran dochodzi, gdy pod wpływem światła ich porowata struktura ogrzewa się i następuje gwałtowny wyrzut molekuł wody. Wówczas polidopamina kurczy się. Gdy woda zostanie wyłączona, materiał absorbuje wodę z powietrza i wraca do pierwotnej postaci.

Naukowcy zbudowali prototypowe fotoaktuatory i wykazali, że pod wpływem światła widzialnego dochodzi do kurczenia się polidopaminy w czasie poniżej 140 mikrosekund, a wyłączenie światła powoduje, że materiał wraca do postaci wyjściowej w czasie liczonej w milisekundach. „Ultraszybka reakcja to skutek niewielkiej bezwładności membrany, szybkiego pozbywania się wodzy się niewielkiej grubości oraz szybkiego transportu ciepła do otoczenia. Stymulowane kurczenie się przypomina zachowanie prawdziwych mięśni i jego działaniem przeciwnym do często używanych fotoaktuatorów opierających się na rozszerzaniu się i wyginaniu pod wpływem temperatury. Kurczenie się i rozszerzanie membran zachodzi również pod wpływem wilgotności i ciepła” – czytamy na łamach „Nano Letters”, gdzie ukazał się artykuł szczegółowo opisujący wyniki badań.

Autorstwo: Mariusz Błoński
Na podstawie: Amu.edu.pl
Źródło: KopalniaWiedzy.pl

TAGI: Wynalazki

Poznaj plan rządu!

OD ADMINISTRATORA PORTALU

Hej! Cieszę się, że odwiedziłeś naszą stronę! Naprawdę! Jeśli zależy Ci na dalszym rozpowszechnianiu niezależnych informacji, ujawnianiu tego co przemilczane, niewygodne lub ukrywane, możesz dołożyć swoją cegiełkę i wesprzeć "Wolne Media" finansowo. Darowizna jest też pewną formą „pozytywnej energii” – podziękowaniem za wiedzę, którą tutaj zdobywasz. Media obywatelskie, jak nasz portal, nie mają dochodów z prenumerat ani nie są sponsorowane przez bogate korporacje by realizowały ich ukryte cele. Musimy radzić sobie sami. Jak możesz pomóc? Dowiesz się TUTAJ. Z góry dziękuję za wsparcie i nieobojętność!

Poglądy wyrażane przez autorów i komentujących użytkowników są ich prywatnymi poglądami i nie muszą odzwierciedlać poglądów administracji "Wolnych Mediów". Jeżeli materiał narusza Twoje prawa autorskie, przeczytaj informacje dostępne tutaj, a następnie (jeśli wciąż tak uważasz) skontaktuj się z nami! Jeśli artykuł lub komentarz łamie prawo lub regulamin, powiadom nas o tym formularzem kontaktowym.