Ny lysstyret gel gør store fremskridt inden for blød robotteknologi (med video)

(Phys.org) — Inspireret af den måde, planter vokser mod lyskilder, et fænomen kendt som fototropisme, bioingeniører fra University of California, Berkeley har skabt en hydrogel, der kunne manipuleres af lys.

Den nye hydrogel, beskrevet tidligere på måneden i journalen Nano bogstaver , kunne have fremtidige anvendelser inden for det nye område af blød robotteknologi, som tager udgangspunkt i squishy skabninger i naturen, som søstjerner, blæksprutter og blæksprutter, at skabe fleksible komponenter.

"Formændrende geler som vores kunne have applikationer til lægemiddellevering og vævsteknologi, " sagde undersøgelsens hovedforsker Seung-Wuk Lee, lektor i bioteknik.

Forskere kombinerede syntetiske, elastiske proteiner med plader af grafen, et-atom tykke kulstofplader, der stables for at danne grafit. Grafit er det samme materiale, der bruges i blyantbly. Grafenpladerne genererer varme, når de udsættes for nær infrarødt lys. Den varme påvirker de syntetiske proteiner, som absorberer vand, når det afkøles og frigiver det, når det er varmt.

De to materialer dannede sammen nanokompositbiopolymeren, eller hydrogel, som var designet så den ene side var mere porøs end den anden. Den side, der var mere porøs, tillod en hurtigere absorption og frigivelse af vand end den anden side.

"Ved at kombinere disse materialer, vi var i stand til at efterligne den måde, planteceller udvider og krymper som reaktion på lys på en meget mere præcis kontrolleret måde, " sagde Lee. "Fordi gelerne krympede ujævnt, materialet bøjede, når lyset ramte det. Vi brugte disse bøjningsbevægelser til at demonstrere en håndformet hydrogel, der udviste ledlignende artikulation, når den blev udsat for lys."