КиноФан

Большинство людей, услышав слово «робот», сразу представляют металлическое человекоподобное существо. Отчасти роботы такие и есть на самом деле, но в настоящее время ученых все активнее начинает привлекать так называемая «мягкая робототехника», вдохновение на создание которой они получают от таких существ, как осьминоги, медузы, кальмары, гусеницы и так далее, то есть тех представителей живой фауны, которые способны пробираться сквозь меньшие по сравнению с самими существами пространства.

И в этом направлении может помочь новая форма специального гидрогеля, реагирующего на свет ближнего инфракрасного диапазона, и разработанного Калифорнийским университетом в Беркли.

Разработанный командой ученых под руководством доцента биоинженерии Сын-Вук Ли материал состоит из синтетических и эластичных белков, а также тонких слоев графена. При охлаждении синтетические протеины впитывают воду, а при нагреве — высвобождают ее. В это время слои графена накапливают тепло, которое они получают от света ближнего инфракрасного диапазона.

Гидрогель был разработан таким образом, что одна из его сторон получилась более пористой, чем другая. Поэтому, когда на материал направляют свет инфракрасного диапазона, графеновые слои начинают нагревать близлежащие белки, которые в свою очередь начинают с одной стороны высвобождать жидкость быстрее, чем с другой. Благодаря этому материал начинает сворачиваться. Очень похожий феномен можно встретить в растительной среде, когда растения начинают тянуться к источнику света — он называется фототропизм.

«Путем сочетания этих материалов, мы способны повторять процесс реагирования клеток растений к свету. Только в данном случае этот процесс более контролируемый», — говорит Ли.

«Так как гель в материале распределяется не совсем равномерно, материал начинает сгибаться по направлению к источнику света. Этот эффект был продемонстрирован на примере некоторого количества гидрогеля, выполненного в форме руки. В момент воздействия света пальцы этой гидрогельной руки начинают сгибаться».

Помимо того, что этот метод возможно будет представлять интерес при разработке «мягких роботов», гидрогель, управляемый светом, можно будет однажды применять в медицинской практике при создании искусственных тканей и доставки необходимых лекарств непосредственно внутри организма.