Крохотные структуры, в основе которых — жидкокристаллические эластомеры, подобно растениям, реагируют на свет и тянутся к солнцу.
©Wikipedia
Инженеры из Гарвардского университета создали структуру с жидкокристаллическими эластомерами (Liquid Crystal Elastomers, LCE), которая меняет направление элементов в зависимости от температуры и источника света. Их работа опубликована в журнале PNAS.
Жидкокристаллические эластомеры используют не впервые. В августе ученые из Колорадского университета в Боулдере воспользовались этой технологией для создания материала, который менял форму под воздействием тепла. Исследователи из Гарварда пошли дальше: они заметили, что все жидкокристаллические элементы внутри LCE во время синтеза выстраивались вдоль магнитного поля, которое на них воздействовало, и сохраняли эту позицию после затвердевания. Изменяя направление магнитного поля в процессе образования, ученые могли диктовать то, как итоговые формы LCE будут деформироваться при нагревании до температур, нарушающих их жидкокристаллическую структуру. При этом эксперименты показали, что формы могут не только изгибаться, но удлиняться и сжиматься.
Следующим шагом для авторов стала светочувствительность. Во время полимеризации они внедрили в структуру светочувствительные молекулы. Когда на готовые эластомеры падал свет, сторона, обращенная к нему, сжималась, из-за чего вся форма тоже пригибалась к источнику света.
Инженеры уже предложили возможное применение технологии. Такие структуры LCE можно внедрить в солнечные панели. Тогда те будут изгибаться подобно настоящим цветам, следуя за солнцем весь день, что приведет к более эффективному захвату света. Однако это не единственный проект в планах авторов. Профессор химии Джоанна Айзенберг (Joanna Aizenberg) рассказывает подробнее:
«Уже сейчас в нашей лаборатории существует сразу несколько проектов, в которых мы экспериментируем с контролем химии LCE, чтобы обеспечить ранее невиданные свойства деформации. Мы уверены, что эти динамические структуры, вдохновленные природой, найдут применение в целом ряде сфер».
Ранее физики из Варшавского университета создали эластомерную робогусеницу, которая управляется с помощью лазерного импульса и способна имитировать локомоцию настоящей живой гусеницы.
