Гелевую субстанцию, которая может двигаться на манер гусениц-пядениц, создали учёные из лаборатории Сюдзи Хасимото университета Васеда. Группа исследователей, которую возглавил Синго Маэда, изготовила гель на базе полимеров, меняющих свой цвет и, главное, размер в зависимости от химического окружения.
Передвижение куска геля обеспечивается за счет осциллирующей химической реакции Белоусова-Жаботинского. А именно – за сокращение и распрямление полимера тут отвечают ионы бипиридина рутения, периодически теряющие и приобретающие электроны, сообщает издание Мембрана.ру.
Маэда и его коллеги использовали в новом геле предварительное механическое напряжение, которое усиливало небольшие колебания в геометрии образца, а также — увеличивало реакцию полимера на осциллирующую реакцию внутри него.
Пока ходячий гель может двигаться лишь по поверхности, снабженной зазубринами, за которые он цепляется краями. Ученые уже работают над следующей версией геля, который сможет ползти по гладкой плоскости, используя перистальтическое движение, как земляной червь.
Авторы шагающего геля прочат ему будущее в составе роботов: для управления движениями машин с традиционными технологиями приходится применять электронику, провода и кучу твёрдых деталей, что усложняет устройство и повышает его стоимость.
Узлы на основе "живого геля" могли бы обходиться без всего этого, а контроль за их работой осуществляли бы самоорганизующиеся химические реакции, идущие внутри. Ну а за электронными компонентами остались бы задачи, где без микросхем уже никак не обойтись, рассуждает Маэда.
Вышеописанный эффект известен уже некоторое время, но до сих пор экспериментаторам не удавалось получить сокращение порции геля, сколь-нибудь заметное по сравнению с ее собственными размерами. А разновидности реакции Белоусова-Жаботинского (это целый класс реакций) до сих пор применялись лишь для создания эффектных динамических рисунков на поверхности образцов, создания химических часов с периодически меняющимся цветом жидкости и так далее. Однако никто не думал, что такая реакция может двигать кусок материала.