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
04 ноября 2021
Создан микро-наномотор, управляемый энергией видимого света

МНМ не только служат идеальными модельными системами для неравновесной физики, но и обладают большим потенциалом в микрофлюидике и биомедицинских приложениях.

01 ноября 2021
Антитела IgG3 показали высокую эффективность против SARS-CoV-2

Превосходная нейтрализация может быть следствием сшивания спайкового белка SP на поверхности вируса. Это следует учитывать при разработке терапии и вакцин.

28 октября 2021
Байесовская нейронная сеть предсказывает распад компактных планетных систем

Чтобы решить проблему прогнозирования нестабильности компактных систем, современные ученые решили внедрить архитектуру глубокого машинного обучения.

25 октября 2021
Ледяные иглы сплетают узоры из камней в замерзающих пейзажах

Узорчатая почва, определяемая сегрегацией камней в зависимости от их размера, является одной из наиболее поразительно самоорганизующихся характеристик полярных и высокогорных ландшафтов.

21 октября 2021
Экологические кризисы привели к формированию новой геологической эпохи — антропоцен

Эта эпоха стартовала в середине 20-го века и наглядно отражает то большое ускорение, которое началось со времен индустриализации в Европе.

Вся информация


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