Гелевую субстанцию, которая может двигаться на манер гусениц-пядениц, создали учёные из лаборатории Сюдзи Хасимото университета Васеда (Shuji Hashimoto Laboratory)
Группа исследователей, которую возглавил Синго Маэда (Shingo Maeda), сделала гель на базе полимеров, меняющих свой цвет и, главное, размер в зависимости от химического окружения.
Таким образом, передвижение куска геля обеспечивается за счёт осциллирующей химической реакции Белоусова-Жаботинского. А именно – за сокращение и распрямление полимера тут отвечают ионы бипиридина рутения, периодически теряющие и приобретающие электроны.
Этот эффект уже был известен некоторое время, но до сих пор экспериментаторам не удавалось получить сокращение порции геля, сколь-нибудь заметное по сравнению с её собственными размерами. А разновидности реакции Белоусова-Жаботинского (это ведь целый класс реакций) до сих пор применялись лишь для создания эффектных динамических рисунков на поверхности образцов, создания химических часов с периодически меняющимся цветом жидкости и так далее.
Передвижение гусеницы землемера (или пяденицы). Внизу — один из образцов шагающего геля (фотографии с сайтов wikipedia.org, redorbit.com и chemical.ninja-x.jp).
Но никто не думал, что такая реакция может двигать кусок материала. Однако Маэда и его коллеги использовали в новом геле предварительное механическое напряжение, которое усиливало небольшие колебания в геометрии образца, а также — увеличивало реакцию полимера на осциллирующую реакцию внутри него.
Пока ходячий гель может двигаться лишь по поверхности, снабжённой зазубринами, за которые он цепляется краями. Но Синго уже работает над следующей версией геля, который сможет ползти по гладкой плоскости, используя перистальтическое движение, как земляной червь.
Кстати, давно ничего не было слышно о проекте ChemBot, иначе «жидком роботе», который запрашивали американские военные. Может, после обнадёживающего результата японцев и по другую сторону океана дело сдвинется с мёртвой точки?
Сами же авторы шагающего геля прочат ему будущее в составе роботов. Мол, для управления движениями машин с традиционными технологиями приходится применять электронику, провода и кучу твёрдых деталей, что усложняет устройство и повышает его стоимость. Узлы на основе «живого геля» могли бы обходиться без всего этого, а контроль за их работой осуществляли бы самоорганизующиеся химические реакции, идущие внутри. Ну а за электронными компонентами остались бы задачи, где без микросхем уже никак не обойтись, рассуждает Маэда.
Читайте также: Новости России и мира.