Materiál zo živých žiariacich rias by sa dal použiť v senzoroch stresu
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 6. 11. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Či už sa to týka strojov, lietadiel alebo budov, vždy je užitočné vedieť, či sú komponenty vystavené mechanickému namáhaniu. Nový materiál by to mohol rýchlo a jednoducho dať vedieť inšpekčným pracovníkom pomocou integrovaných žiariacich rias.
Experimentálna látka, ktorú vyvinuli vedci z Kalifornskej univerzity v San Diegu, je vyrobená najmä z polyméru na báze morských rias, ktorý je nazývaný ako alginát, spolu v kombinácii so živými jednobunkovými riasami známymi ako dinoflageláty. Obsahuje tiež polymér nazývaný ako poly(etylénglykol) diakrylát, ktorý mu pomáha odolávať veľkému zaťaženiu.
Doma v oceáne produkujú dinoflageláty záblesky svetla, aby odradili predátorov. V malých štruktúrach 3D vytlačených z nového materiálu tiež vyžarujú svetlo, keď je materiál lisovaný, naťahovaný alebo skrútený. Čím väčšie je mechanické namáhanie, tým jasnejšie žiaria.
Dôležité je, že senzory mechanického namáhania vyrobené z materiálu by nevyžadovali žiadny zdroj energie ani elektroniku. To znamená, že dinoflageláty vyžadujú pravidelné cykly vystavenia svetlu a tmy, aby mohli vykonávať fotosyntézu - energia získaná zo svetla sa používa na výrobu bioluminiscencie v tme. Doteraz 3D tlačené štruktúry fungovali asi päť mesiacov s malou údržbou v „drsných podmienkach“.
Po ďalšom vývoji by sa materiál mohol tiež použiť v aplikáciách, ako sú roboty s mäkkým telom alebo lekárske implantáty, ktoré využívajú svetelné signály na uvoľnenie nákladu liečiva alebo na vykonávanie liečby.
„Táto súčasná práca demonštruje jednoduchú metódu kombinovania živých organizmov s neživými komponentmi na výrobu nových materiálov, ktoré sú sebestačné a sú citlivé na základné mechanické podnety nachádzajúce sa v prírode,“ povedal Chenghai Li, kandidát na doktorandské štúdium pracujúci v laboratóriu hlavného autora štúdie, prof. Shengqiang Caina.
Článok o výskume bol nedávno publikovaný v magazíne Science Advances. Štruktúry vyrobené z materiálu môžete vidieť v akcii vo videu TU.
