Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Żel, który sam się porusza

Rekomendowane odpowiedzi

Na tokijskim Waseda University pokazano żel, który... samodzielnie się porusza. Przypomina to ruch gąsienicy z gatunku miernikowcowatych. Zwierzęta te przysuwają tył ciała do głowy, wyginają się w łuk ku górze, a następnie wyprostowują się.

Shingo Maeda wraz z zespołem wyprodukował żel, łącząc różne polimery, które zmieniają swój rozmiar w zależności od składu chemicznego otoczenia. Całość działa dzięki reakcji Biełousowa-Żabotyńskiego, podczas której mieszanina wielokrotnie przechodzi pomiędzy dwoma różnymi stanami - zredukowanym i utlenionym.

Polimery w żelu kurczą się i rozciągają w odpowiedzi na jony rutenu bipirydyny, które tracą i zyskują elektrony w czasie wspomnianej reakcji. Obecnie żelowy "robak" porusza się po specjalnie karbowanym podłożu. Maeda pracuje jednak nad takim, który będzie w stanie przesuwać się też po gładkiej powierzchni.

Badania Japończyków pokazują, że oscylacyjne reakcje chemiczne mogą zostać wykorzystane do osiągnięcia podobnych rezultatów, jakie uzyskuje się za pomocą skomplikowanych systemów elektronicznych i mechanicznych. Niewykluczone, że roboty przyszłości będą przynajmniej częściowo poruszały się właśnie dzięki reakcjom chemicznym, a nie elektronice.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Ciekawe... Tylko na ile czasu starcza energia z tych reakcji i jak te polimery ponownie "naładować"

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Gość derobert

zawsze jak czytam coś o nowych robotach itp to mam wrażanie, że niedługo unicestwią świat ;) nie wiem czemu.

 

choć to tylko kawałek żelu kto wie czy za kilkanaście lat nie wyrośnie z tego gigantyczny robal :)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

ja bym zrobił z tego żel pod prysznic. nie trzeba by go było rozprowadzać tylko kropelka na ramię a on sam by się rozsmarował ;)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Tylko, że do czasu aż przelazł by po całym ciele zdążyłbyś pewnie zarosnąć brudem :) Wspomnę jeszcze o różnych zakamarkach, gdzie taki żel mógłby zawędrować, a mogłoby to być niepożądane ;)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z University of Massachusetts Amhers odkryli, w jaki sposób spowodować, by przedmioty poruszały się, korzystając wyłącznie z przepływu energii w otoczeniu. Ich badania mogą przydać się w licznych zastosowaniach – od produkcji zabawek po przemysł wojskowy. Wszędzie tam, gdzie potrzebne jest zapewnienie źródła napędu. Ponadto pozwolą nam w przyszłości więcej dowiedzieć się o tym, jak natura napędza niektóre rodzaje ruchu.
      Profesor Al Crosby, student Yongjin Kim oraz Jay Van den Berg z Uniwersytetu Technologicznego w Delft (Holandia) prowadzili bardzo nudny eksperyment. Jego częścią było obserwowanie, jak wysycha kawałek żelu. Naukowcy zauważyli, że gdy długi pasek żelu schnie, tracąc wilgoć wskutek parowania, zaczyna się poruszać. Większość tych ruchów była powolna, jednak od czasu do czasu żel przyspieszał. Te przyspieszenia miały związek z nierównomiernym wysychaniem. Dodatkowe badania ujawniły, że znaczenie ma tutaj kształt i że żelowe paski mogą „zresetować się”, by kontynuować ruch.
      Wiele zwierząt i roślin, szczególnie tych małych, korzysta ze specjalnych elementów działających jak sprężyny i zatrzaski, co pozwala im bardzo szybko się poruszać, znacznie szybciej niż zwierzęta korzystające wyłącznie z mięśni. Dobrym przykładem takiego ruchu są takie rośliny jak muchołówki, a w świecie zwierzęcym są to koniki polne i mrówki z rodzaju Odontomachus. Niestabilność to jedna z metod, którą natura wykorzystuje do stworzenia mechanizmu sprężyny i zatrzasku. Coraz częściej wykorzystuje się taki mechanizm by umożliwić szybki ruch małym robotom i innym urządzeniom. Jednak większość z tych mechanizmów potrzebuje silnika lub pomocy ludzkich rąk, by móc kontynuować ruch. Nasze odkrycie pozwala na stworzenie mechanizmów, które nie będą potrzebowały źródła zasilania czy silnika, mówi Crosby.
      Naukowcy wyjaśniają, że po zaobserwowaniu poruszających się pasków i zbadaniu podstaw fizyki wysychania żelu, rozpoczęli eksperymenty w celu określenia takich kształtów, które z największym prawdopodobieństwem spowodują, że przedmiot będzie reagował tak, jak się spodziewamy i że będzie poruszał się bez pomocy silnika czy ludzkich dłoni przeprowadzających jakiś rodzaj resetu.
      To pokazuje, że różne materiały mogą generować ruch wyłącznie dzięki interakcji z otoczeniem, np. poprzez parowanie. Materiały te mogą być przydatne w tworzeniu nowych robotów, szczególnie małych, w których trudno jest zmieścić silniki, akumulatory czy inne źródła energii, stwierdza profesor Crosby.
      Ta praca to część większego multidyscyplinarnego projektu, w ramach którego próbujemy zrozumieć naturalne i sztuczne systemy, pozwalające na stworzenie w przyszłości skalowalnych metod generowania energii na potrzeby ruchu mechanicznego. Szukamy też materiałów i struktur do przechowywania energii. Odkrycie może znaleźć wiele różnych zastosowań w Armii i Departamencie Obrony, mówi doktor Ralph Anthenien, jeden z dyrektorów Army Research Office. Badania Crosby'ego są finansowane przez U.S. Army Combat Capabilities Development Command.
      Więcej na ten temat przeczytamy w artykule Autonomous snapping and jumping polymer gels.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Na North Carolina State University powstała pamięć komputerowa, która jest miękka i dobrze pracuje w środowisku o wysokiej wilgotności. Stworzyliśmy pamięć, której właściwości fizyczne przypominają żelki - mówi doktor Michael Dickery.
      Nasze urządzenie jest miękkie, sprężyste i działa wyjątkowo dobrze w wilgotnym środowisku - jest zatem podobne do mózgu - dodaje.
      Nowa pamięć jest zbudowana z płynnego stopu galu i indu umieszczonych w żelu bazującym na wodzie. Żel podobny jest do wykorzystywanego w zastosowaniach biologicznych.
      Na razie urządzenia nie optymalizowano pod kątem przechowywania jak największej ilości informacji, jednak już same właściwości fizyczne czynią je wyjątkowo obiecującym rozwiązaniem. Może ono znaleźć zastosowanie w czujnikach biologicznych czy urządzeniach medycznych monitorujących np. stan pacjenta.
      Nowe urządzenie może charakteryzować się dwoma stanami - w jednym przewodzi prąd, w drugim nie. W przeciwieństwie do tradycyjnych układów scalonych nośnikiem danych nie są elektrony a jony.
      Przyłożenie do elektrody ładunku dodatniego powoduje, że wokół niej żel tworzy utlenioną warstwę, która nie przepuszcza ładunków. Po przyłożeniu ładunku ujemnego, warstwa utleniona znika i żel ponownie przewodzi prąd.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Brytyjscy badacze zaproponowali rozwiązanie, które przyniesie wielką ulgę osobom cierpiącym na chroniczne bóle pleców. Ponieważ często są one spowodowane degeneracją krążków międzykręgowych, będzie można zastosować wstrzykiwalny implant z biomateriału.
      Naukowcy z Uniwersytetu w Manchesterze opublikowali w piśmie Soft Matter artykuł na temat dziejów swojego wynalazku. Ma on naprawdę duże znaczenie, gdyż po bólach głowy przewlekłe bóle pleców są najczęstszą dolegliwością neurologiczną. Szacuje się, że w którymś momencie życia doświadcza ich aż 80% ludzi.
      Brytyjczycy utworzyli międzywydziałowy zespół, który od lat pracował nad zwiększającymi objętość nanoskopowymi cząstkami polimeru. Wcześniej zademonstrowano, że utworzona z takich cząstek wstrzykiwalna ciecz może się przekształcić w żel, odnawiający funkcje mechaniczne uszkodzonego modelu krążków międzykręgowych. Ostatnio ekipa pracująca pod kierownictwem doktora Briana Saundersa poczyniła znaczne postępy, doprowadzając do połączenia cząstek mikrożelu i uformowania nadającego się do wstrzyknięcia wytrzymałego i elastycznego żelu. Może on wytrzymać duże zmiany kształtu, nie ulegając przy tym zniszczeniu. Ulepszone żele mają o wiele lepsze właściwości mechaniczne od pierwszej generacji wynalazku.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Używanie zawierających alkohol odkażających mydeł może sprawić, że u osoby, która nie piła, pewne rodzaje alkotestów dadzą fałszywie pozytywne rezultaty. Na szczęście naukowcy z Uniwersytetu Florydzkiego odkryli również biomarker, pozwalający odróżnić picie etanolu od ekspozycji na żele do rąk czy płyn do płukania ust (Journal of Analytical Toxicology).
      Ustalenia zespołu doktora Gary'ego Reisfielda są szczególnie istotne dla osób często używających antybakteryjnych żelów myjących, np. lekarzy czy pielęgniarek. Tak samo jak napoje alkoholowe, wiele z tych preparatów zawiera etanol. Organizm nie odróżnia alkoholu pitego od używanego do odkażania rąk. Każdy, kto powinien unikać "procentów", musi zwracać baczną uwagę na ukryty alkohol w produktach codziennego użytku, np. żelach do mycia rąk, płynach do płukania ust, sprejach do włosów i kosmetykach. Trzeba uważać nie tylko na to, co się wprowadza do organizmu [połyka], ale także na to, co się nakłada na skórę.
      Najczęściej stosuje się testy mierzące zawartość alkoholu we krwi lub w wydychanym powietrzu, ale jak podkreśla Reisfield, wykrywają one tylko ostatnio pity alkohol. Istnieje jednak inny typ testu (tzw. EtG), bazujący na stężeniu metabolitu etanolu - glukuronianu etylu. Glukuronian etylu jest estrem, powstaje w wątrobie wskutek sprzęgania etanolu z kwasem glukuronowym.
      Metabolity w postaci glukuronianu etylu i siarczanu etylu można zidentyfikować nawet po upływie dość długiego czasu (mimo krótkiego czasu półrozpadu, który wynosi ok. 2-3 h, EtG da się oznaczać we krwi po 36 h od spożycia alkoholu, a w moczu nawet po 3-5 dniach), dlatego akademicy z Uniwersytetu Florydzkiego skupili się na takich właśnie testach. Zebrali grupę 11 osób, które nie piły alkoholu i sprawdzali, jak częstość korzystania z antybakteryjnych żeli do rąk wpływa na stężenie metabolitów etanolu w moczu. By oddać warunki pracy pielęgniarek, przez 3 dni z rzędu podczas 10-godzinnych zmian ochotnicy co 5 minut myli ręce specjalnymi mydłami. Mocz badano po zakończeniu każdej zmiany i następnego dnia przed rozpoczęciem nowej. Odkryliśmy, że niemal wszyscy wytwarzali metabolity charakterystyczne dla spożycia alkoholu.
      Po porównaniu poziomu glukuronianu etylu i siarczanu etylu w moczu osób używających dużych ilości preparatów dezynfekujących i pijących alkohol ustalono, że w grupie myjących stężenie siarczanu etylu było o wiele niższe, nie zbliżając się do norm wskazujących na upojenie. Wg Reisfielda, stężenie siarczanu etylu może być wspomnianym na początku biomarkerem, pozwalającym odróżnić spożycie alkoholu od zewnętrznego stosowania produktów z etanolem.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Badacze z Uniwersytetu Harvarda twierdzą, że ułożone w stosy krążki papieru – nasączone żelem z zawieszonymi w nim komórkami – pozwolą lepiej zrozumieć, jak guzy i uszkodzona tkanka serca reagują na leki (Proceedings of the National Academy of Sciences).
      Chemik George Whitesides i jego zespół podkreślają, że ich zdaniem, metoda umożliwia też precyzyjniejsze dostosowanie terapii do pacjenta.
      Zazwyczaj komórki hoduje się na płaskich szalkach Petriego, co jak łatwo się domyślić, nie pozwala odzwierciedlić, jak są one ułożone w przestrzeni, czyli w ludzkim ciele. W zwykłych warunkach mamy do czynienia z gradientem stężeń, tzn. im dalej dana komórka znajduje się od głównego naczynia krwionośnego, tym mniej tlenu i składników odżywczych otrzymuje. W kulturach 2D nie ma tego zjawiska.
      Istnieje już trochę metod trójwymiarowej hodowli komórkowej, np. zaopatrzone w pułapki o kształcie litery U urządzenie Włochów z Istituto Superiore di Sanità, ale w większości przypadków są one czasochłonne i niezbyt dokładne. Specjaliści podkreślają, że po zakończeniu wzrostu trzeba hodowle np. pociąć, by określić ich wewnętrzną strukturę. To nie tylko zabija niektóre komórki, ale i jest wyjątkowo trudne. Co zatem zaproponowali Amerykanie?
      Wtryskiwali na jałową bibułę chromatograficzną żel z komórkami, m.in. komórkami ludzkiego nowotworu płuc, ludzkimi fibroblastami i mysimi komórkami odpornościowymi. Gdy wsiąkał on w papier, układano na sobie kolejne krążki - w sumie 8. Następnie podwieszano je w bogatym w tlen i składniki odżywcze bulionie (pożywce).
      Chcąc zobaczyć, co działo się z komórkami, wystarczyło rozdzielić bibuły. Wstępne oględziny wykazały, że te zlokalizowane w pobliżu centrum były dobrze odżywione, podczas gdy u tych z obwodu pojawiły się symptomy "wygłodzenia".
      Whitesides uważa, że papierowy model pozwoli badać choroby i stany związane z niedoborem tlenu bądź składników odżywczych, a więc np. tkanki serca po zawale. Nie wiemy, czy tkanka umiera z powodu braku tlenu lub kiedy przywracane jest pierwotne stężenie tlenu.
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...