Полимер, который лечит сам себя

16.10.2018

Самовосстанавливающиеся материалы известны достаточно давно. Такими материалами могут быть, например, полимеры, внутри которых расположены капсулы или каналы с жидким веществом: при повреждении вещи они заполняют поврежденную область и быстро затвердевают.

Существует еще несколько разных подходов к созданию таких материалов, но почти все они, так или иначе, связаны с наличием активных веществ внутри предмета. Поэтому решение проблемы, предложенное исследователями из Массачусетского технологического института (MIT), оказалось довольно необычным - они создали вещество, которое забирает себе материал для восстановления прямо из воздуха.

Строить что-то из воздуха довольно проблематично, уж слишком скуден ассортимент "строительного материала": азот, кислород, углекислый газ да вода, хотя природа эти трудности умеет преодолевать. Исследователи как раз и подсмотрели частично свою технологию у растений, которые научились перерабатывать углекислый газ в сложные органические вещества в процессе фотосинтеза. Химики из MIT выделили из живых клеток хлоропласты, поместили их в полимерную гелевую матрицу и снабдили ферментом и молекулами мономера.

В итоге получилась следующее: хлоропласт в матрице поглощает из воздуха углекислый газ и под действием света превращает его в ряд продуктов, главный из которых - это глюкоза. Далее под действием фермента глюкозооксидазы глюкоза превращается в глюконолактон, а получившееся соединение, в свою очередь, уже вступает в реакцию с мономером (аминопропилметакриламидом), в результате чего образуется полимер. Получается, что исходная гелевая матрица поглощает из воздуха углекислый газ и включает его в состав своей полимерной структуры, тем самым самостоятельно набирая массу из внешнего источника.

Как заявляют сами исследователи, их работа пока что всего лишь демонстрация принципиально нового концепта материала, способного к самовосстановлению.

<< Назад: Искусственная Луна для ночного освещения городов 16.10.2018

>> Вперед: Умное мыло заменит стиральную машинку 15.10.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Датчики Холла Texas Instruments DRV5055 и DRV5056 07.08.2018 Компания Texas Instruments представила новые линейные аналоговые датчики Холла DRV505x с ратиометрическим выходом, т.е. с абсолютным значением выходного напряжения зависящим как от величины магнитного поля, так и от напряжения питания. Точность измерения составляет +-2,5%. Датчики выпускаются в корпусах SOT-23 и TO-92 и имеют встроенную температурную компенсацию магнитной чувствительности. Датчики работают в температурном диапазоне от -40°C до +125°C и потребляют ток 6 мА. Датчик DRV5055 является биполярным, реагирующим на любой полюс магнита. При отсутствии магнитного поля, напряжение на выходе датчика равно половине напряжения питания. При приближении южного полюса магнита выходное напряжение увеличивается, при приближении северного - уменьшается. Напряжение на выходе имеет линейную зависимость от магнитного поля, что позволяет использовать DRV5055 в устройствах прецизионного позиционирования или для измерения силы тока. В зависимости от версии микросхемы, можно выбрать один из 4 уровней чувствительности: A1: 100 mV/mT, +-21-mT Range; A2: 50 mV/mT, +-42-mT Range; A3: 25 mV/mT, +-85-mT Range; A4: 12,5 mV/mT, +-169-mT Range. Датчик Холла DRV5056 является униполярным, т.е. реагирует только на южный полюс магнита. При приближении южного полюса напряжение на его выходе линейно изменяется от 0.6 В до напряжения питания, которое может быть равным 3,3 или 5 В. К выпуску планируются автомобильные версии этих датчиков (DRV5055-Q1, DRV5056-Q1), у которых верхняя граница рабочего температурного диапазона будет достигать +150°C.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025