علم

مادة روبوتية ناعمة نابضة بالحياة تتفاعل مع الضوء من خلال التحول والتحرك

مادة روبوتية ناعمة نابضة بالحياة تتفاعل مع الضوء من خلال التحول والتحرك



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أنشأ باحثون من جامعة نورث وسترن عائلة من المواد الاصطناعية الناعمة التي تتحرك وتتحرك مثل الكائنات الحية.

المواد التي أطلق عليها فريق جامعة نورث وسترن اسم "المادة الناعمة الروبوتية" ، تنحني وتدور وتزحف على الأسطح بمجرد أن يضربها الضوء. إنها تتحرك دون أي أجهزة أو برامج تخبرهم بذلك ، ولا حتى المكونات الهيدروليكية المتطورة تقوم بهذه المهمة.

يعتقد الفريق أن ابتكاراتهم يمكن أن تكون مفيدة في تطبيقات معينة في مجال الطاقة والمعالجة البيئية والطب المتقدم.

تم نشر دراستهم في مواد الطبيعة في يوم الاثنين.

راجع أيضًا: المواد الأكثر مقاومة للحرارة في العالم يمكن أن تصمد على مدى 4000 درجة مئوية

الكائنات الحية كنماذج

قال صمويل آي ستوب من نورث وسترن ، الذي قاد الدراسات: "إننا نعيش في عصر يتم فيه تطوير أجهزة أكثر ذكاءً بشكل متزايد لمساعدتنا على إدارة حياتنا اليومية".

"تتمثل المرحلة التالية في تطوير علم جديد من شأنه أن يجلب الحياة إلى المواد الخاملة لمصلحتنا - من خلال تصميمها لاكتساب قدرات الكائنات الحية."

قد يبدو الأمر كما لو أن المواد المتحركة هي عملية طبيعية ، لكن الأمر يتطلب بعض العلوم المتقدمة بجدية لحملها على التحول بهذه الطريقة. وهي مكونة من تجمعات الببتيد النانوي التي تحرك الماء بالكامل خارج المادة. تم ربط صفائف الببتيد هذه بشبكات البوليمر بواسطة Stupp ، والتي تم تصميمها بعد ذلك للتفاعل مع الضوء الأزرق.

بمجرد أن يضرب الضوء الهيكل ، تتحول الشبكة من امتصاص الماء (ماء) إلى تصريفه (كاره للماء). عندما تدفع المواد الماء خارج هيكلها ، تتقلص وتتحرك. وعندما يتم إطفاء الضوء ، يتم امتصاص الماء مرة أخرى في المادة ، مما يجعلها تتمدد وتعود إلى حالتها الأصلية.

هذه الحركات تشبه إلى حد بعيد طريقة عمل عضلاتنا البشرية ، وهو ما ألهم ستاب وفريقه في المقام الأول.

وأوضح ستوب: "تعلمنا من الأنظمة البيولوجية أن سحر العضلات يعتمد على العلاقة بين تجمعات البروتينات الصغيرة والبوليمرات البروتينية العملاقة التي تتمدد وتنكمش". "تقوم العضلات بذلك باستخدام وقود كيميائي بدلاً من الضوء لتوليد طاقة ميكانيكية."

يعتمد سبب قدرة المواد على الدوران والتحول بطرق مختلفة على مكان وصول الضوء إليها. سيؤدي تغيير اتجاه الضوء أثناء التركيز بالفعل على المادة إلى جعلها تدور أو تزحف بطرق معينة.

يمكن صنع المواد بأي شكل تقريبًا ، مما يجعلها مفيدة للغاية لعدد من المهام ، من جراحة الدماغ إلى عمليات تنظيف البيئة.

"هذه المواد يمكن أن تزيد من وظيفة الروبوتات اللينة اللازمة لالتقاط الأشياء الهشة ثم إطلاقها في مكان محدد" ، وفقًا لستوب.

"في الطب ، على سبيل المثال ، يمكن أن تنحني المواد اللينة ذات الخصائص" الحية "أو تغير شكلها لاسترداد جلطات الدم في الدماغ بعد السكتة الدماغية. ويمكنهم أيضًا السباحة لتنظيف إمدادات المياه ومياه البحر أو حتى القيام بمهام علاجية لإصلاح العيوب البطاريات والأغشية والمفاعلات الكيميائية ".


شاهد الفيديو: اصنع بنفسك هذا الروبوت المدهش من الكرتون مع جهاز تحكم عن بعد (أغسطس 2022).