Home » Știință » Pielea artificială inspirată de calmari poate rezista la temperaturi extreme

Pielea artificială inspirată de calmari poate rezista la temperaturi extreme

Pielea artificială inspirată de calmari poate rezista la temperaturi extreme
Foto: Betty Wills/Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0
Publicat: 31.03.2023

Cercetătorii de la Universitatea de Tehnologie Dalian (China) au creat recent pielea artificială inspirată de calmari.

Această piele electronică, descrisă în Chemical Engineering Journal, este foarte flexibilă și rezistentă la temperaturi extreme, având în același timp proprietăți antibacteriene.

„Pielea biologică transformă informațiile de mediu în semnale bioelectrice și le transmite sistemului nervos pentru a percepe solicitarea externă, senzația tactilă, vibrația, temperatura etc.”, a declarat pentru Tech Xplore dr. Wenbin Niu, unul dintre cercetătorii care au efectuat studiul.

„Pe lângă semnalele bioelectrice, în special, pielea cefalopodelor (de exemplu, calmarul) poate percepe în mod activ mediul complex prin schimbarea culorii, pentru comunicare, curte, camuflaj și chiar termoreglare”, a continuat Niu.

Cum funcționează pielea artificială inspirată de calmari?

Pielea artificială inspirată de calmari creată de dr. Niu și colegii săi se bazează pe un sistem fotonic-ionic care îi permite să emită sincron semnale optice și electrice. În plus, aceasta integrează și molecule de laurat de monogliceride, care au calități antibacteriene, permițându-i să distrugă peste 99,9% dintre bacterii și ciuperci.

Pielea de calmar prezintă o culoare structurală strălucitoare care provine din nano-ansamblul fotonic stratificat de proteine reflectorizante din iridofore, a explicat dr. Niu.

„Eu și colegii mei am construit cu succes o nano-structură fotonică asemănătoare calamarului folosind o moleculă antibacteriană ierarhică auto-asamblată, anume laurat de monogliceride. Această nano-structură fotonică a fost localizată într-o rețea de gel elastic. Apoi s-au introdus antigel PEG200 și ioni conductori, obținându-se pielea foton-ionică”, a spus cercetătorul.

O piele rezistentă la temperaturi extreme

Atunci când pielea artificială este expusă la stimuli externi, de exemplu atunci când atinge o suprafață, rețeaua nano-structurii sale fotonice se schimbă rapid, ducând la o schimbare rapidă a culorii. Concomitent, transportul ionilor și mobilitatea în piele se modifică, permițând în cele din urmă un răspuns sincron cu semnal dublu, optic și electric.

Datorită lauratului de monogliceride, pielea foton-ionică poate ucide aproape toate bacteriile și ciupercile gram-pozitive, o funcție deosebit de valoroasă pentru dezvoltarea protezelor și a altor tehnologii medicale. În cele din urmă, PEG200 introdus în piele are un punct de îngheț scăzut, făcându-l remarcabil de rezistent la temperaturi scăzute (adică, reducând riscul ca acesta să înghețe sau să se usuce), menținând în același timp ieșirea de semnal dublu în medii dure.

„Inspirați de pielea de calmar care își schimbă culoarea, am introdus nano-structuri fotonice în pielea electronică, îmbogățindu-i foarte mult capacitățile senzoriale”, a spus dr. Niu.

„Pe lângă furnizarea de feedback cantitativ, înregistrarea și analizarea modificărilor stimulului prin semnal electric, informații mai complexe, cum ar fi locația, forma și distribuția stimulului, pot fi identificate vizual prin culorile pielii”, a continuat cercetătorul.

Invenția ar putea fi folosită în proteze și alte dispozitive

În evaluările inițiale, pielea artificială creată de Dr. Niu și colegii săi a obținut rezultate extrem de promițătoare. Cercetătorii au descoperit că ieșirea sa sincronă de două semnale i-a permis chiar să distingă între diferiți stimuli de mediu și tactili.

În viitor, această nouă piele ar putea fi folosită pentru a îmbunătăți capacitățile unei game largi de dispozitive, inclusiv dispozitive portabile, roboți moi, membre protetice electronice și interfețe pentru interacțiunea umană cu computerul.

„Există multe specii de animale interesante cu o asemenea capacitate de schimbare a culorii”, a adăugat dr. Niu.

„În următoarele lucrări, vom explora în continuare structura biologică a altor specii decât calmarul și vom dezvolta pielea biomimetică corespunzătoare. În cele din urmă, aceste piei ar putea fi utilizate în dispozitive portabile, detecție interactivă și alte aplicații din lumea reală”, a concluzionat el.

Vă recomandăm să citiți și:

Senzorul care va permite realizarea de roboți controlați prin intermediul gândurilor

Frunza artificială poate produce o tensiune de 40 V din vânt sau ploaie

Inginerii au creat în sfârșit sticla biodegradabilă și bioreciclabilă

Rolls-Royce va construi un reactor nuclear pentru o viitoare bază lunară

Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș este blogger începând cu anul 2009, având experiență și în domeniile publicitate și jurnalism. Este pasionat de marketing și de tehnologie, dar cel mai mult îi place să știe lucruri, motiv pentru care a fost atras de Descopera.ro. citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Specia de piranha botezată după Sauron din Stăpânul Inelelor. De ce a primit acest nume?
Specia de piranha botezată după Sauron din Stăpânul Inelelor. De ce a primit acest nume?
Oamenii se întorc pe Lună. Și, pentru prima data în istorie, nu va mai fi vorba despre un american
Oamenii se întorc pe Lună. Și, pentru prima data în istorie, nu va mai fi vorba despre un american
Cel mai bătrân și cel mai tânăr jucător de la Euro 2024
Cel mai bătrân și cel mai tânăr jucător de la Euro 2024
Suplimentul alimentar care reduce agresivitatea cu până la 28%
Suplimentul alimentar care reduce agresivitatea cu până la 28%
Probleme pe Stația Spațială Internațională! NASA amână din nou întoarcerea capsulei Boeing Starliner
Probleme pe Stația Spațială Internațională! NASA amână din nou întoarcerea capsulei Boeing Starliner
Ingredientul adăugat în beton care ar putea aduce beneficii pentru sănătate și mediu
Ingredientul adăugat în beton care ar putea aduce beneficii pentru sănătate și mediu
Test de cultură generală. Ce legumă credeau egiptenii antici că este un afrodiziac?
Test de cultură generală. Ce legumă credeau egiptenii antici că este un afrodiziac?
Vești bune de la NASA: Contact reluat cu sonda Voyager 1, aflată la 24 miliarde de kilometri depărtare de Pământ
Vești bune de la NASA: Contact reluat cu sonda Voyager 1, aflată la 24 miliarde de kilometri depărtare de Pământ
Lumea a intrat „într-o cursă a înarmării nucleare”
Lumea a intrat „într-o cursă a înarmării nucleare”
Ţările NATO scot armele nucleare din depozite, a declarat Jens Stoltenberg
Ţările NATO scot armele nucleare din depozite, a declarat Jens Stoltenberg
Orașul din Spania în care cimitirele vor deveni cea mai mare fermă solară urbană
Orașul din Spania în care cimitirele vor deveni cea mai mare fermă solară urbană
Cine este omul care ne-a arătat că Sistemul Solar este mai complex decât credeam. Unul dintre inelele lui Neptun îi poartă numele
Cine este omul care ne-a arătat că Sistemul Solar este mai complex decât credeam. Unul dintre inelele lui Neptun îi poartă ...
Céline Dion a transmis fanilor un mesaj de speranță: „Nu știu când, dar mă voi întoarce”
Céline Dion a transmis fanilor un mesaj de speranță: „Nu știu când, dar mă voi întoarce”
Scurgere de petrol în sudul Singapore: Mai multe plaje au fost închise
Scurgere de petrol în sudul Singapore: Mai multe plaje au fost închise
Val de căldură în România! Meteorologii anunță temperaturi caniculare
Val de căldură în România! Meteorologii anunță temperaturi caniculare
Un avion cu pasageri a ajuns la doar 400 de metri de ocean după o manevră periculoasă
Un avion cu pasageri a ajuns la doar 400 de metri de ocean după o manevră periculoasă
Calea Lactee ar fi intrat în coliziune cu ceva uriaș chiar în timpul existenței Pământului
Calea Lactee ar fi intrat în coliziune cu ceva uriaș chiar în timpul existenței Pământului
Peste 50.000 de oameni au murit prematur în 10 ani din cauza incendiilor de vegetație
Peste 50.000 de oameni au murit prematur în 10 ani din cauza incendiilor de vegetație