Исследователи Бристольского университета совершили прорыв в создании «живых» синтетических материалов, способных самостоятельно двигаться подобно червям. Разработка относится к новому классу материалов, известному как «активная материя», который кардинально отличается от неодушевленных веществ, таких как пластик или дерево.
В ходе международного сотрудничества между учеными из Бристоля, Парижа и Лейдена была создана уникальная система из особых микрочастиц – коллоидов Януса, размером всего в один микрон. Эти частицы, помещенные в жидкую смесь и подвергнутые воздействию сильного электрического поля, продемонстрировали удивительное поведение.
Ключевым достижением стало уменьшение размера коллоидных частиц до одной трети от предыдущих экспериментов, что позволило изучать систему в трех измерениях. При включении электрического поля разрозненные частицы объединялись в червеобразные структуры, создавая полностью трехмерную синтетическую активную систему.
Первый автор исследования Сичэнь Чао отмечает: «Мы обнаружили формирование захватывающих новых структур – самодвижущихся активных нитей, напоминающих живых червей. Нам удалось разработать теоретическую базу, позволяющую прогнозировать и контролировать движение синтетических червей исключительно на основе их длины».
При различных условиях плотности материал демонстрирует разное поведение: при низкой плотности образуются цепочки, напоминающие червей, а при высокой – формируются пластинчатые и лабиринтоподобные структуры.
Профессор Танни Ливерпуль подчеркивает потенциальное применение разработки: «Хотя практическое применение пока в будущем, способность этих материалов к самостоятельному движению может привести к созданию устройств с независимо движущимися частями или роев частиц, способных искать цель, что особенно важно для целевой доставки лекарств».
Исследование, опубликованное в Physical Review Letters под названием "Traveling Strings of Active Dipolar Colloids", открывает новые перспективы в разработке самовосстанавливающихся материалов и систем целевой доставки лекарств. Бристольские ученые продолжают эксперименты и теоретическое моделирование для изучения потенциальных применений этой технологии.
Изображение носит иллюстративный характер
В ходе международного сотрудничества между учеными из Бристоля, Парижа и Лейдена была создана уникальная система из особых микрочастиц – коллоидов Януса, размером всего в один микрон. Эти частицы, помещенные в жидкую смесь и подвергнутые воздействию сильного электрического поля, продемонстрировали удивительное поведение.
Ключевым достижением стало уменьшение размера коллоидных частиц до одной трети от предыдущих экспериментов, что позволило изучать систему в трех измерениях. При включении электрического поля разрозненные частицы объединялись в червеобразные структуры, создавая полностью трехмерную синтетическую активную систему.
Первый автор исследования Сичэнь Чао отмечает: «Мы обнаружили формирование захватывающих новых структур – самодвижущихся активных нитей, напоминающих живых червей. Нам удалось разработать теоретическую базу, позволяющую прогнозировать и контролировать движение синтетических червей исключительно на основе их длины».
При различных условиях плотности материал демонстрирует разное поведение: при низкой плотности образуются цепочки, напоминающие червей, а при высокой – формируются пластинчатые и лабиринтоподобные структуры.
Профессор Танни Ливерпуль подчеркивает потенциальное применение разработки: «Хотя практическое применение пока в будущем, способность этих материалов к самостоятельному движению может привести к созданию устройств с независимо движущимися частями или роев частиц, способных искать цель, что особенно важно для целевой доставки лекарств».
Исследование, опубликованное в Physical Review Letters под названием "Traveling Strings of Active Dipolar Colloids", открывает новые перспективы в разработке самовосстанавливающихся материалов и систем целевой доставки лекарств. Бристольские ученые продолжают эксперименты и теоретическое моделирование для изучения потенциальных применений этой технологии.
