Gel bietet neue Möglichkeiten für "Weiche" Roboter
Ein neues Material durch Licht gesteuert kann Wissenschaftler besser weichhäutigen Roboter bauen helfen.
Die Entwickler des Gels sagen, sie waren inspiriert durch die Art und Weise eine Pflanze wächst, sich das Sonnenlicht zu stellen. Im Gegensatz zu Pflanzen jedoch kann das Gel zu biegen und bewegen, fast augenblicklich erfolgen.
Die UC Berkeley Wissenschaftler erstellt das Gel mit Graphen und ein synthetisches Protein Elastin, die in Menschen Blutgefäße, Haut und vieles mehr zu finden ist ähnlich.
Die synthetischen Elastin, erstellt von gentechnisch veränderten Bakterien absorbiert Wasser bei Raumtemperatur, aber bei höheren Temperaturen es treibt das Wasser und schrumpft. [Lesen Sie auch: "Weiche Roboter machen Welt sicherer für Menschen"]
Graphen produziert Wärme, wenn Sie nah-Infrarot-Licht ausgesetzt. Zusammen, sagte die beiden Materialien eine lichtgesteuerte Gel, Professor Seung-Wuk Lee der UC Berkeley Institut für Bioengineering. "Die Graphen wird durch das Licht erhitzt und dann das Elastin reagiert auf die Hitze, die durch das Licht hervorgerufen." "
Durch die Teile des neuen Gels weniger porös, konnte das Team Steuern wie das Material beugt. Poröse Seite aufgenommen und vertrieben Wasser schneller, so dass das Material ungleichmäßig, schrumpfen, führte dazu, dass ein Gel, die in einer vorhersagbaren, wiederholbaren Weise verbiegen könnte.
Das Material von selbst – die Lee und sein Team nur so weit in die winzigen Strukturen aufgebaut haben – macht kein Roboter. Bisher gebauten "Roboter" beinhalten eine 0,4 (1 cm) "Wurm", der kriecht wenn ausgesetzt an den Infrarot-Laser, und eine etwa 0,8-Zoll (2 cm) Hand, die seine Finger verbiegt. Aber die Machbarkeitsstudie könnte eines Tages verwendet werden, um komplexe Roboter, wie man zu bauen, ist geformt wie und bewegt sich wie eine Krake, sagte Lee.
Das Octopus-Beispiel ist ein apt. Jetzt da das neue Material muss zu absorbieren und zu Wasser zu beugen und zu dehnen zu vertreiben, wurden die Experimente mit dem Material durchgeführt während es untergetaucht war.
Wenn Octobots weit hergeholt scheinen, zufolge Lee das neue Material für Drug-Delivery verwendet werden könnten. Vielleicht könnte ein flüssiges Medikament in den Blutkreislauf des Patienten injiziert, und dann drückte aus Poren des Materials an der richtigen Stelle das Material aufsaugen. Da Infrarotlicht Haut eindringt, ist es nicht unmöglich, sich in der Zukunft vorzustellen.
Oder Lee sagte, warum nicht die Form verändernden Gel als Ersatz für verlorene Gliedmaßen verwenden? "Wir konnten unser Gewebe mit einem lichtgesteuerten Gel ersetzen", sagte er.
Die Studie wurde Anfang dieses Monats in der Fachzeitschrift Nano Letters veröffentlicht.