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

Другая информация

27 января
2019-nCoV: мнение ученых о сущности коронавируса в Китае

Со вспышкой коронавируса человечество уже имело дело в далеком 2000 году, когда в Китае бушевала эпидемия атипичной пневмонии, но всё же именно с таким видом этого вируса мы еще не сталкивались.

23 января
Рой молекулярных моторов приобрел одиночную форму поведения

Ученые, создавшие самоорганизующуюся систему в виде «роя» молекулярных моторов, попытались смастерить для нее управляющую систему, задающую поведение как роя целиком, так и каждого его элемента по отдельности.

20 января
Тест-системы на основе биочипов ознаменовали новый этап в диагностике заболеваний

На сегодняшний день биочипы являются основным механизмом в решении ряда задач современной персонифицированной медицины.

16 января
Каннабидиол показал высокую эффективность при приступах эпилепсии

Каннабидиол стал одним из центральных веществ для изучения его эффективности против эпилептических припадков. Учёные смогли доказать в ходе предварительных испытаний, что это вещество действительно работает в указанном направлении.

13 января
Синтезирован углеводород с увеличенной длиной ковалентных связей

Кристаллические структуры органических молекул из определенного количества блоков могут похвастаться тем, что входящие в них углерод-углеродные связи могут иметь длину до 0,171 нанометра.

Вся информация