Ученые создали приводимую в движение светом «гусеницу»
Учeныe из Тexничeскoгo унивeрситeтa Эйндxoвeнa сoздaли мaтeриaл, изгибaющийся пoд дeйствиeм свeтa. Нaпрaвляя нa него ультрафиолетовое излучение, они заставили его колыхнуться в определенном направлении, изгибаясь подобно гусенице. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Норов материала основано на явлении фотоизомеризации, при котором материал меняет свою структуру около действием облучения от одного изомера к другому. Ученые создали мономеры держи основе азобензола. Из-за его фотоизомеризации полученные на его основе длинные мономеры сокращались почти действием ультрафиолета.
Для того, чтобы превратить этот эффект, происходящий возьми молекулярном уровне, в полноценное макроскопическое движение, ученые создали полоски на основе сего полимера. В процессе создания ученые расположили мономеры таким образом, что они неторопливо поворачивались от параллельного состояния на одной стороне полоски к перпендикулярному получи другой. В итоге, молекулы на первой стороне сокращались вдоль полоски, а получи и распишись второй стороне сокращались перпендикулярно, из-за чего полоска утончалась и расширялась вдоль своей оси.
Ястык освещалась ультрафиолетовым излучением почти горизонтально. Поэтому при выгибании фрагмента пленки симпатия заслонял свет для остальной части. Из-за того, что плева нагревалась при облучении, при затенении тепло инициировало процесс обратной изомеризации. Из-после совмещения процессов выгибания и расслабления фрагментов пленки, по ней постоянно перемещалась волна, причем ее направленность зависело от того, на какую сторону полоски падало излучение.
Принцип поступки пленки. Направление распространения волны зависит от ориентации молекул в пленке, а следует, от того, какой стороной повернута пленка. Anne Helene Gelebart et al. / Nature, 2017
Ученые решили использовать сие свойства для создания устройства, которое перемещалось бы подобно гусенице и использовало сияние в качестве «топлива». Они закрепили полоску из полимера внутри прямоугольной граница с меньшей длиной, благодаря чему полоска изначально приобрела выгнутую форму.
Исследователи продемонстрировали одну крош экспериментов по перемещению полимерной «гусеницы». В том числе была показана структура без рамки, но в таком случае ученым приходилось постоянно перемещать свч-лучи вдоль полоски и обратно.
В начале 2017 года американские ученые также создали микроробота с мышцами, приводимыми в дело с помощью света. А китайские физики смогли заставить частицу бегать туда-сюда с через света за счет комбинации двух эффектов, каждый из которых превалировал в разных положениях.
Автор: Гришута Копиев