Elektroadhézny „magnet na mäso“ zhodí kúsky, keď sa preruší napájanie
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 22. 3. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Predstavte si, že by sa tvrdý kovový implantát dal pripevniť k mäkkému biologickému tkanivu bez použitia lepidla a potom by sa ľahko odstránil, keď už nie je potrebný. To a ďalšie šikovné veci by mohli byť čoskoro možné vďaka novému poznatku o takzvanej elektroadhézii.
Zjednodušene povedané, elektroadhézia je jav, pri ktorom sa dva objekty po prechode elektrického prúdu elektrostaticky alebo chemicky spoja. Zostanú spojené aj po odstránení prúdu, ale pri pôsobení prúdu opačnej polarity sa od seba elegantne oddelia.
V posledných rokoch sa elektroadhézia využíva vo všetkých oblastiach, od robotov lezúcich po stenách až po mäkké robotické uchopovače. A hoci niektoré z týchto aplikácií zahŕňali spájanie tvrdých materiálov s poddajnými, len málo z nich, ak vôbec nejaké, zahŕňalo spájanie nezmenených tvrdých materiálov so skutočne „mäkkými a poddajnými“ materiálmi. V skutočnosti sa elektroadhézia najčastejšie používala na spájanie mäkkých materiálov s mäkkými a tvrdými.
Práve v tomto smere prichádza na rad nová štúdia. Tím pod vedením profesora Srinivasa Raghavana z Marylandskej univerzity dokázal elektroadhéznym spôsobom spojiť tvrdé materiály, ako je cín, olovo a grafit, s veľmi mäkkými materiálmi, ako sú kúsky ovocia, zeleniny a surové kuracie mäso.
V jednom prípade sa po privedení 5 V prúdu na valec akrylamidového gélu a dosku grafitu na približne tri minúty tieto dve látky spojili tak silno, že sa gél roztrhol namiesto toho, aby sa oddelil, keď sa ich niekto pokúsil od seba odtrhnúť. Keď sa však polarita prúdu zmenila, oba materiály sa ľahko a nedeštruktívne oddelili. Tento proces sa dá dokonca využiť na spájanie a uvoľňovanie podvodných objektov.
Zistilo sa, že tvrdý materiál musí byť schopný viesť ióny a mäkký materiál musí obsahovať ióny soli. Vedci sa domnievajú, že pri výmene iónov oboch materiálov vzniká chemická väzba. Túto hypotézu podporuje skutočnosť, že nefungujú kovy s nízkou elektrickou vodivosťou, ako je napríklad titán, ani mäkké materiály s nízkym obsahom solí, napríklad hrozno.
Vedci dúfajú, že po lepšom pochopení a ďalšom vývoji by sa tento proces mohol využiť nielen v implantátoch, ale aj v aplikáciách, ako sú biohybridné roboty a výkonnejšie batérie. Článok o výskume bol nedávno uverejnený v magazíne ACS Central Science.
