Международная группа учёных разработала инновационный метод создания светочувствительных гидрогелей с помощью 3D-принтера. Эти гидрогели могут изменять свою форму под воздействием света.
Исследователи использовали специальный раствор, содержащий золотые наностержни и компоненты для формирования гидрогеля. С помощью 3D-принтера они создавали из этого раствора различные структуры.
Ключевая особенность разработанных гидрогелей — их способность реагировать на свет. Когда на гидрогель попадает свет, золотые наностержни преобразуют световую энергию в тепловую. Это приводит к сжатию полимерных цепей гидрогеля и выталкиванию воды из его структуры. В результате гидрогелевая конструкция уменьшается в размерах.
После прекращения светового воздействия происходит обратный процесс: полимеры поглощают воду, и гидрогель возвращается к своей исходной форме и размерам. Таким образом, созданные структуры могут многократно сжиматься и расширяться под действием света.
Учёные продемонстрировали, что при нагревании до 44 °C напечатанные гидрогелевые актуаторы могут изгибаться на угол до 400 ° из плоского состояния. При световом воздействии в водной среде удалось достичь изгиба на 26 ° и повышения температуры на 2 °C за 2 минуты.
Эта технология открывает новые возможности для создания «мягких» роботов и актуаторов, которыми можно управлять с помощью света. Потенциальные области применения включают биомедицину, микрофлюидику и другие сферы, где требуется дистанционное управление гибкими конструкциями.
Источник: ferra.ru
