Жидкий металл помнит исходную форму

17.12.2012

Ученые из Корнельского университета создали органический метаматериал, который может течь, как жидкость, а потом "вспоминать" свою форму и превращаться в прочную объемную структуру.

Под электронным микроскопом новый материал похож на крошечное птичье гнездо и представляет собой гидрогель, содержащий нити синтетической ДНК. Отдельные участки ДНК размером в 1 микрон служат в качестве строительных блоков своеобразного конструктора Lego и могут собираться в структуры разнообразной формы. При этом промежутки между частями "конструктора" создают множество крошечных полостей, которые заполняются водой. Таким образом, ученые создали метаматериал - вещество со свойствами, которые не встречаются в природе.

Главное необычное свойство нового материала в следующем: под воздействием силы тяжести структура метаматериала разрушается и он превращается в жидкость. Однако при помещении в воду, структура вновь обретает форму. Исследователи продемонстрировали этот необычный эффект с помощью простого эксперимента: сделали из гидрогеля буквы D, N и А, а затем вылили их на твердую поверхность. В результате буквы стали аморфными жидкостями. Но после того, как гидрогель вылили в воду, он вновь обрел форму и превратился в буквы.

Форму геля можно менять и другими способами, лишь бы сила, воздействующая на него, была больше силы сцепления участков ДНК. Например, гидрогель можно смешать с металлическими частицами и поместить в дистиллированную воду: при включении/выключении электрического поля они будут то превращаться в жидкость, то обретать первоначальную объемную структуру.

Пока ученые используют набор случайных генов, однако собираются подобрать строго определенные гены, которые позволят использовать новый метаматериал на практике. Судя по всему, практические цели применения данного вещества будут придумывать Министерство сельского хозяйства США и Пентагон, которые участвовали в финансировании научной работы.

<< Назад: Трехмерный транзистор 18.12.2012

>> Вперед: Бюджетный чип для Jelly Bean от Broadcom 17.12.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Божественному ветру помогли халтурщики-корабелы 09.10.2005 Как известно, японское слово "камикадзе" означает "божественный ветер". В 1274- 1281 годах над Японией нависла серьезная угроза: монгольский хан Хубилай, владевший тогда Китаем, дважды посылал к берегам Японии большой флот. Но оба раза нередкий в этих краях тайфун разбивал большинство его кораблей и попытки вторжения не удались. Эти бури, уничтожившие большой флот, были названы японцами "божественным ветром". Археолог Рэндолл Сасаки нашел на дне Японского моря у острова Такасима остатки 4400 кораблей Хубилая, погибших в 1281 году. Изучение найденных корабельных корпусов и их фрагментов показало, что флот был непригоден для морского плавания. Он состоял из плоскодонных речных джонок, к тому же изготовленных из старых досок, уже побывавших в деле. Нет досок длиннее трех метров, а большинство кусков дерева имеет длину от 10 сантиметров до одного метра. Нередко гвозди для укрепления рассыпавшихся на ходу суденышек вбивались почти в одно место, до 5-6 гвоздей рядом. Так что эффект тайфуна мог бы быть меньше, если бы судостроители не экономили на материале.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025