Умный пластик

27.10.2022

Исследователи из Техасского университета в Остине поставили своей целью создать жесткий и жесткий в одних местах и мягкий и растяжимый в других пластик. Они смогли создать новый материал, который в 10 раз прочнее натурального каучука и может привести к созданию более гибкой электроники и робототехники.

"Возможность контролировать кристаллизацию и, следовательно, физические свойства материала с помощью света потенциально может быть использована для создания носимой электроники или исполнительных механизмов в мягкой робототехнике" , - сказал Захария Пейдж, доцент химии и автор-корреспондент статьи

Пейдж и его команда смогли контролировать и изменять структуру материала, похожего на пластик, используя свет, чтобы изменить степень упругости или растяжимости материала.

Химики начали с мономера - небольшой молекулы, которая связывается с другими подобными ей, образуя строительные блоки для больших структур, которые были похожи на полимер, содержащийся в наиболее часто используемом пластике. После тестирования десятка катализаторов они нашли один, который при добавлении к мономеру и облучению видимым светом приводил к образованию полукристаллического полимера, похожего на содержащийся в синтетическом каучуке. На участках, затрагиваемых светом, образовывался более твердый и жесткий материал, тогда как неосвещенные участки сохраняли свои мягкие, растяжимые свойства.

Поскольку вещество состоит из одного материала с разными свойствами, оно было более прочным и могло растягиваться на большее расстояние, чем большинство смешанных материалов.

Реакция происходит при комнатной температуре, мономер и катализатор являются коммерчески доступными, а в качестве источника света исследователи использовали недорогие синие светодиоды. Реакция также длится менее часа.

В дальнейшем исследователи будут стремиться создать большее количество объектов с использованием этого материала, чтобы продолжить проверку его пригодности.

<< Назад: Ученые научились стирать воспоминания 27.10.2022

>> Вперед: Медиаплеер Apple TV 4K 26.10.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Рыжий ген и ускоренная эволюция 30.04.2026

Вопрос о том, как и насколько быстро меняется человеческий вид, давно занимает биологов и генетиков. Долгое время считалось, что эволюционные процессы происходят крайне медленно, однако новые данные заставляют пересматривать эти представления. Особенно интересные результаты связаны с изменением частоты редких генетических признаков, включая рыжий цвет волос. Рыжеволосость сегодня остается редкой чертой: ее носители составляют менее 2 процентов мирового населения. Однако анализ древней и современной ДНК показывает, что ген, связанный с этим признаком, за последние примерно 10 тысяч лет стал заметно более распространенным, особенно среди популяций Европы. Более того, вместе с ним исследователи фиксируют и другие изменения в генетическом профиле человека, затрагивающие внешность и физиологические особенности. Среди сопутствующих тенденций, выявленных в генетических данных, отмечается увеличение частоты светлой кожи, снижение вероятности мужского облысения, а также некоторые физиолог ...>>

Нейтринный лазер 30.04.2026

Нейтринный лазер - это гипотетическое устройство, способное управлять потоками одних из самых трудноуловимых частиц во Вселенной. Такая разработка открывает новые горизонты в изучении фундаментальных законов природы и может изменить представления о космосе. Идею нового типа излучателя представили физики из Massachusetts Institute of Technology, предложив лазер, который вместо света генерирует поток нейтрино. Эти частицы, почти не взаимодействующие с материей, настолько слабо проявляют себя, что их часто называют "частицами-призраками". Тем не менее они пронизывают все вокруг: по оценкам, триллионы нейтрино ежесекундно проходят через человеческое тело, не оставляя следа. Несмотря на их колоссальную распространенность во Вселенной, нейтрино остаются одними из наименее изученных частиц. Их крайне сложно регистрировать, а еще сложнее контролировать, поэтому традиционно их получают в крупных установках вроде ядерных реакторов или ускорителей частиц. Такие комплексы требуют огромных за ...>>

Мороженое не такое вредное, как принято считать 29.04.2026

В питании часто встречаются продукты, которые одновременно вызывают удовольствие и сомнения с точки зрения здоровья. К таким относится и мороженое: оно воспринимается как типичный десерт с высоким содержанием сахара и жиров, однако современные научные данные постепенно усложняют это привычное представление. Долгое время считалось, что мороженое не может быть частью рационального питания, однако исследования последних лет показывают более неоднозначную картину. Ученые подчеркивают, что влияние этого продукта на организм зависит не только от его сладости или калорийности, но и от состава, качества ингредиентов и общего образа жизни человека. Одни из наиболее масштабных данных были получены в рамках долгосрочных наблюдений в США, включавших проекты Nurses Health Study, Nurses Health Study II и Health Professionals Follow-Up Study. В этих исследованиях на протяжении 20-40 лет наблюдали примерно 190 тысяч взрослых участников, регулярно собирая данные об их питании, физической активнос ...>>

Полет в самолете без пауз в бизнесе 29.04.2026

Авиаперелеты перестают быть просто временем в пути и превращаются в продолжение рабочего дня. Особенно это касается деловых пассажиров, которым важно сохранять продуктивность даже на высоте десяти километров. В ответ на этот запрос авиационная индустрия начинает предлагать решения, которые стирают границу между офисом и салоном самолета. Компания Boeing представила концепцию, которая радикально меняет представление о комфорте в полете. Речь идет о персональных рабочих капсулах, полностью изолированных от шума салона и спроектированных с учетом эргономики длительной работы. Идея этих модулей заключается в создании индивидуального пространства, где пассажир может сосредоточиться на задачах без отвлекающих факторов. Концепт предусматривает два формата использования: работу в сидячем положении и альтернативную конфигурацию, позволяющую работать стоя, что делает пространство более гибким и адаптируемым под разные сценарии. Особое внимание в проекте уделяется акустическому комфорту ...>>

Неконтролируемый смех и эффект откока 28.04.2026

Смех обычно воспринимается как простая и приятная реакция на шутку или забавную ситуацию, однако с точки зрения нейробиологии он представляет собой сложный процесс, в котором участвуют эмоции, социальное восприятие и системы вознаграждения мозга. Именно поэтому в некоторых ситуациях человеку бывает трудно удержаться от смеха, даже если он кажется неуместным. К такому выводу пришли исследователи из University of Gottingen, которые изучали механизмы возникновения и подавления смеха. В их работе было показано, что смех далеко не всегда является полностью сознательным действием и нередко запускается автоматическими процессами в нервной системе. Ученые выделяют два основных типа смеха, различающихся по своему происхождению. Первый - непроизвольный, "беспомощный" смех, возникающий спонтанно и практически не поддающийся контролю. Второй - социальный или вежливый смех, который человек использует осознанно для поддержания общения или выражения реакции в обществе. Нейробиологически эти ...>>

Случайная новость из Архива Найдена связь между непереносимостью глютена и муковисцидозом 04.12.2018 Международная исследовательская группа из Италии и Франции обнаружила нового "виновника" в развитии целиакии - мутацию гена трансмембранного регулятора муковисцидоза. Открыти позволяет разработать терапевтические подходы к лечению целиакии. Целиакия - тяжелое расстройство кишечника, вызванное повреждением ворсинок тонкой кишки некоторыми пищевыми продуктами, содержащими определенные белки. В числе этих белков глютен (клейковина) - вещество, содержащееся в пшенице, ржи и ячмене. Некоторые люди генетически предрасположены к этому заболеванию, но механизм болезни запускают внешние факторы. Когда люди, страдающие от целиакии, питаются пищей, содержащей глютен, их иммунная система вызывает ответ на клетки собственного организма, нанося ущерб поверхности слизистой оболочки тонкого кишечника. Около 1 из 100 человек страдают от целиакии, причем чаще всего она встречается у пациентов, страдающих таким наследственным заболеванием, как муковисцидоз (кистозный фиброз). "Это совпадение заставило нас задуматься, существует ли связь между двумя заболеваниями на молекулярном уровне", - сказал Луиджи Майюри из Университета Восточного Пьемонта (Италия). Кистозный фиброз характеризуется накоплением толстого слоя липкой слизи в легких или в кишечнике пациента. Эта болезнь вызвана мутациями гена трансмембранного регулятора муковисцидоза (CFTR). Одноименный белок, регулируемый этим геном, участвует в транспорте ионов хлора через мембрану клетки и играет важную роль в поддержании уровня слизистой жидкости - когда же он терпит неудачу, слизь засоряется. Кроме того, сбой CFTR вызывает ряд дополнительных реакций в легких и других органах, включая кишечник, путем активации иммунной системы. Эти эффекты очень похожи на ответы организма, вызванные клейковиной у пациентов с целиакией. Ученые более подробно рассмотрели молекулярные основы этих сходств. Клейковину трудно переваривать, так что относительно длинные белковые части - пептиды - поступают в кишечник. Используя клеточные линии кишечника человека, чувствительные к глютену, исследователи обнаружили, что один специфический пептид, P31-43, непосредственно связывается с CFTR и ухудшает его функцию. Более того, оказалось, что взаимодействие между P31-43 и CFTR может быть приостановлено усилителем работы CFTR под названием VX-770. Чтобы это проверить, ученые провели эксперимент. Для начала они вживили VX-770 в клетки кишечника или в образцы тканей, собранные у пациентов с целиакией. Затем подвергли их воздействию P31-43 - и пептид при этом не вызывал иммунной реакции. Таким образом, исследователи сделали вывод, что VX-770 защищает чувствительные к клейковине эпителиальные клетки от вредного воздействия глютена. Кроме того, исследователи обнаружили, что VX-770 может избавить мышей, чувствительных к глютену, от симптомов болезни в кишечнике, вызванных этим белком. До сих пор лечение от целиакии не разработано. Единственная терапевтическая стратегия - соблюдение строгой диеты. Однако текущее исследование является многообещающим шагом на пути к разработке подходящей терапии. Как показало исследование, препараты, которые были разработаны для лечения кистозного фиброза, также могут быть изучены в качестве отправной точки для разработки лекарственного средства от целиакии.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026