Главная  Информация для покупателей  Новости науки  Молекулярные мышцы способны сокращаться при воздействии на них видимого света

Молекулярные мышцы способны сокращаться при воздействии на них видимого света

26 декабря 2019




Молекулярные мышцы — новое изобретение человечества, которое увидело свет около двух лет назад. Они представляет собой искусственные приспособления, способные сокращаться под воздействиями определённого типа. По своей механике эти мышцы напоминают обычные человеческие мышцы, которые сокращаются, например, в процессе поднятия тяжестей.

Ученые создавали искусственные мышцы из специального гидрогелевого вещества, которое реагирует на воздействие света запуском окислительно-восстановительных реакций. С помощью испытательного оборудования выяснилось, что именно благодаря облучению гидрогель меняет форму, заставляя мышцу сжиматься, укрепляться и тем самым повышать силу. В таком формате молекулярные мышцы способны передвигать объекты, во многом превосходящие их по массе.

Применение такого изобретения довольно широкое, так как в современном мире всё чаще делается выбор в пользу машинного труда, а не физического труда человека. То есть, с помощью искусственных мышц получится создавать молекулярные моторы, насосы и другие виды машин, которые можно использовать для перемещения объектов огромной массы, например, на производствах, складах, при погрузках. Также помимо светового облучения планируется расширить тип применяемых реакций для дальнейшего сокращения мышцы на внешние стимулы. Сюда можно отнести, например, изменение кислотной среды и влажность.

На данный момент гидрогель, состоящий из полиэтиленгликоля и поливиологена, реагирует исключительно на облучение видимого света. Работает эта схема приблизительно так: поливиологен как материал, который включён в состав не более чем 20% от общей смеси, реагирует на воздействие синего цвета (длина волны — 450 нанометров). Возникает реакция в поглощающем свет рутениевом фотокатализаторе, приводящая к переносу электрона на поливиологен. В результате этого явления происходит восстановление, уменьшающее силу электростатического отталкивания. Из структуры материала выходят противоионы, после чего пустоты заполняются оставшимся веществом внутри молекулярной мышцы путем ее сжатия.

Экспериментальные данные говорят о степени сжатия гидрогеля в 10 раз. Обратное расширение можно произвести путем помещения сжатой мышцы в кислородную воду. Таким образом, мышцы можно сокращать и растягивать, но степень их устойчивости к такому процессу пока невозможно продлить более чем на три цикла.

info06-06-19-imgs_SMM_Feb_2019_0031_3


Бренды по теме
Другая информация
08 июня 2022
Эволюционные пути биосинтеза токсина α-аманитина у ядовитых грибов

Ученые задаются вопросом, почему такие неродственные ядовитые грибы, как красные мухоморы, лепиота и галерина, производят один и тот же смертельный токсин α-аманитин? 

04 июня 2022
Паразитизм на жвачных животных может иметь каскадные последствия для экосистем

Распространенные паразитарные инфекции снижают уровень травоядности жвачных животных и могут вызывать так называемые трофические каскады.

01 июня 2022
Механистическое происхождение закона роста бактерий

Как происходит клеточное восприятие скорости роста и с помощью каких механизмов бактерии могут обрабатывать сложную пищевую информацию.

28 мая 2022
Главный принцип эффективной стабилизации взгляда у животных

Поскольку глаза, голова и тело имеют различные механические ограничения (например, инерцию), как нервная система адаптирует свой контроль к этим ограничениям?

25 мая 2022
Высоко подвижные клетки метаболически реагируют на плотность коллагена

Во время прогрессирования опухоли потеря тканевого гомеостаза и аберрантная механика ткани играют решающую роль в стимулировании инвазии и злокачественности.

Вся информация


Сайт использует файлы cookies. Продолжая просматривать сайт Вы соглашаетесь с использованием cookies. Хорошо!