Умный пластик

27.10.2022

Исследователи из Техасского университета в Остине поставили своей целью создать жесткий и жесткий в одних местах и мягкий и растяжимый в других пластик. Они смогли создать новый материал, который в 10 раз прочнее натурального каучука и может привести к созданию более гибкой электроники и робототехники.

"Возможность контролировать кристаллизацию и, следовательно, физические свойства материала с помощью света потенциально может быть использована для создания носимой электроники или исполнительных механизмов в мягкой робототехнике" , - сказал Захария Пейдж, доцент химии и автор-корреспондент статьи

Пейдж и его команда смогли контролировать и изменять структуру материала, похожего на пластик, используя свет, чтобы изменить степень упругости или растяжимости материала.

Химики начали с мономера - небольшой молекулы, которая связывается с другими подобными ей, образуя строительные блоки для больших структур, которые были похожи на полимер, содержащийся в наиболее часто используемом пластике. После тестирования десятка катализаторов они нашли один, который при добавлении к мономеру и облучению видимым светом приводил к образованию полукристаллического полимера, похожего на содержащийся в синтетическом каучуке. На участках, затрагиваемых светом, образовывался более твердый и жесткий материал, тогда как неосвещенные участки сохраняли свои мягкие, растяжимые свойства.

Поскольку вещество состоит из одного материала с разными свойствами, оно было более прочным и могло растягиваться на большее расстояние, чем большинство смешанных материалов.

Реакция происходит при комнатной температуре, мономер и катализатор являются коммерчески доступными, а в качестве источника света исследователи использовали недорогие синие светодиоды. Реакция также длится менее часа.

В дальнейшем исследователи будут стремиться создать большее количество объектов с использованием этого материала, чтобы продолжить проверку его пригодности.

<< Назад: Ученые научились стирать воспоминания 27.10.2022

>> Вперед: Медиаплеер Apple TV 4K 26.10.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Восприятие музыки зависит от цвета концертного зала 03.03.2026

Восприятие живой музыки традиционно связывают с слухом, однако на впечатления от концерта влияют и другие факторы, включая визуальное оформление и освещение. Вопрос о том, может ли цвет интерьера напрямую изменять то, как мы слышим звук, долго оставался открытым. Недавнее исследование ученых из Технического университета Берлина проливает свет на эту связь и демонстрирует, что визуальная среда способна влиять на субъективное восприятие музыки. Чтобы изучить эффект цвета, исследователи предложили участникам прослушать записи концерта в виртуальных залах, оформленных в красные, зеленые и синие оттенки. Цвета варьировались по яркости и насыщенности, что дало 12 различных вариантов оформления. Поскольку построить физические залы с таким разнообразием цветов было невозможно, использовалась технология виртуальной реальности. Звук воспроизводился через наушники с бинауральной технологией, адаптирующей звучание к движениям головы, что создавало ощущение реального присутствия в зале. Участ ...>>

Chrysalis: концепт межзвездного корабля для 400-летнего путешествия 03.03.2026

Межзвездные полеты остаются одной из самых амбициозных целей человечества. Международный научный проект Chrysalis предложил концепцию космического корабля, способного совершить 400-летнее путешествие с экипажем из 2400 человек. Победивший в конкурсе 2025 года дизайн демонстрирует не только инженерные решения, но и социальную архитектуру, рассчитанную на 16 поколений людей, живущих на борту. В основе концепции лежит вращательная конструкция длиной 58 километров. Такая масштабная система должна создать искусственную гравитацию, достаточную для нормального функционирования организма, без вызывающей дезориентацию центробежной нагрузки. Для стабилизации конструкции проект предусматривает несколько цилиндров, вращающихся в противоположных направлениях, что минимизирует колебания и вибрации. Сборка корабля планируется в точках Лагранжа - участках космоса, где можно минимизировать расход топлива. Движение корабля предполагается обеспечить прямым термоядерным двигателем на гелии-3 и дейте ...>>

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Кишечные паразиты помогают забеременеть 28.11.2015 Это может прозвучать, мягко говоря, странно, но у кишечных паразитических червей и у эмбриона, растущего в утробе матери, есть кое-что общее. Им приходится решать одну задачу: как убедить иммунитет хозяина/матери, чтобы он на них не нападал. Иммунная система воспринимает и ребенка, и червя как чужаков, которых необходимо изгнать из организма. В ходе эволюции, конечно, развились определенные уловки, позволяющие "договориться" с иммунитетом. Однако любопытно здесь то, что паразитические черви могут использовать механизмы, подобные тем, которые встроены в программу эмбрионального развития: например, и плод, и червь стимулируют активность регуляторных Т-клеток, чья задача - подавлять, успокаивать иммунные атаки. Так что можно понять логику исследователей из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, которые решили проверить, не помогают ли кишечные паразиты женщинам забеременеть. Ведь если у женщины есть такой паразит, он может заранее подготовить иммунитет к появлению зародыша. Аарон Блэквелл (Aaron Blackwell) и его коллеги направились в амазонские леса в Боливии, где живут индейцы чимане. Они, к слову, часто становятся объектом внимания антропологов ввиду своего "натурального" образа жизни - чимане живут охотой и рыбалкой, выращивают рис и бананы, и не слишком затронуты цивилизацией. Как оказалось, довольно много людей чимане заражены паразитическими червями: 15-20% из них служат хозяевами человеческих аскарид (Ascaris lumbricoides), у 56% есть анкилостомы, Ancylostoma duodenale и Necator americanus. Образ жизни аскарид и анкилостом отличается: если первые просто питаются с "хозяйского стола", усваивая те питательные вещества, которые попали с едой в кишечник, то вторые ведут себя как настоящие вампиры, высасывая кровь из стенки кишечника. Женщины чимане не знали, что у них внутри паразиты, однако на их состоянии это определенно сказывалось. У тех, у кого были анкилостомы, был меньший индекс массы тела (то есть они при своем росте весили меньше, чем их соплеменницы без паразитов), у них был меньший уровень гемоглобина, и у них за всю жизнь было в среднем на три ребенка меньше, чем у здоровых женщин. Зараженные A. duodenale и N. americanus позже остальных рожали первенца, и у них увеличивалось время между беременностями. А вот с аскаридами все было не так - они как раз стимулировали плодовитость, причем их влияние было обратным тому, которое демонстрировали анкилостомы: с A. lumbricoides женщина раньше рожала первого ребенка, и время между беременностями у нее уменьшалось, так что в сумме у нее за всю жизнь получалось на два ребенка больше, чем у незараженных. Очевидно, аскариды так подавляют воспалительный иммунный ответ, что тем самым облегчают зачатие и имплантацию зародыша в матку. Анкилостомы же, вероятно вредят организму настолько сильно, что это нивелирует какой-либо положительный эффект от их присутствия. Конкретные физиологические механизмы здесь станут ясны после того, как авторы проанализируют образцы крови женщин чимане на предмет иммунных изменений в присутствии кишечных паразитов. Известно, что успешная беременность зависит от бактериальной микрофлоры, но про червей такого пока не думали. С другой стороны, мы знаем, что паразитические черви, взаимодействуя с иммунитетом хозяина, помогают ослабить аллергические и аутоиммунные заболевания (в частности, несколько месяцев назад мы писали о том, как кишечные паразиты защищают мозг хозяев). Вряд ли аскарид будут использовать как средство от бесплодия, однако, тщательно их изучив, мы сами, без помощи паразитов, могли бы запускать те же механизмы регуляции иммунной системы, которые используются червями и которые в результате облегчают зачатие.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026