Судлаачид амьд бус материал дахь амьдралыг дуурайх шинэ үйл явцыг нээжээ

Делфтийн Технологийн Их Сургуулийн судлаачдын баг робот гэх мэт амьд бус материалын амьдралыг дуурайхад туслах шинэ процессыг нээжээ. Шинэ үйл явц нь амьд эсүүдийн үйл ажиллагаатай ижил аргаар амьд бус материалыг хянахын тулд түлшинд тулгуурладаг. 

Багийнхан урвалын циклийг өргөн хүрээний материалд хэрэглэж болно гэж мэдэгджээ. Мөн түүний ханшийг хянах боломжтой бөгөөд энэ нь шинээр гарч ирж буй салбарт олон боломжийг нээж өгдөг. Шинэ бүтээн байгуулалт нь ирээдүйн зөөлөн робот техникт том үүрэг гүйцэтгэх бөгөөд зөөлөн машинууд орчин тойрноо мэдэрч, зохих хариу үйлдэл үзүүлэх боломжтой. 

Багийн дүгнэлтийг нийтэлсэн Байгаль Харилцаа холбоо. 

Амьд эс дэх химийн урвалыг дуурайх

Химич Риенк Эйлкема болон түүний баг амьд эс дэх химийн урвалыг дуурайж, эсийг удирдахад шаардлагатай түлшээр хангадаг. Эдгээр урвалууд нь амьд бус материалыг ижил аргаар хөдөлгөдөг боловч тэдгээр нь хязгаарлагдмал байдаг. 

"Одоог хүртэл судлаачдын өргөн ашигладаг тав орчим төрлийн урвал байдаг" гэж Еелкема хэлэв. "Тэдгээр урвалууд нь хоёр том сул талтай: хурдыг нь хянахад хэцүү, зөвхөн тодорхой молекулууд дээр ажилладаг." 

Судалгааны удирдагч Бенжамин Клеммийн хамт хос хурдыг үр дүнтэй хянах боломжтой шинэ төрлийн урвалыг илрүүлжээ. Энэ урвал нь өргөн хүрээний материал дээр ажилладаг. 

"Урвалын мөчлөгийн мөн чанар нь химийн түлш нэмснээр цэнэггүй ба цэнэгтэй бөөмсийн хооронд шилжиж чаддагт оршино" гэж Еелкема үргэлжлүүлэв. “Энэ нь бидэнд материалыг өөрчлөх, улмаар тэдгээр материалын бүтцийг өөрчлөх боломжийг олгодог, учир нь тэнцүү цэнэгүүд бие биенээ түлхэж, өөр өөр цэнэгүүд бие биенээ татдаг. Түлшний төрөл, хэмжээ нь урвалын хурдыг тодорхойлдог бөгөөд ингэснээр цэнэг хэр удаан, улмаар өгөгдсөн бүтэц байдаг." 

Багийн хийсэн нэг зүйл бол гидрогелийг цэнэглэхийн тулд урвалын циклийг ашигласан бөгөөд үүний үр дүнд цэнэгүүд бие биенээ үргээж, гель хавдсан. 

Зөөлөн робот бүтээхэд гүйцэтгэх үүрэг

Зөөлөн робот бүтээхэд химийн урвалын мөчлөг чухал үүрэг гүйцэтгэнэ гэж судлаачид хэлж байна. 

"Зөөлөн роботууд аль хэдийн бий болсон, жишээ нь соронзон эсвэл цахилгаан оронгоор дамжуулан гаднаас удирддаг бичил хэсгүүд. Гэхдээ эцэст нь та роботыг өөрийгөө хянах чадвартай болоосой гэж хүсч байна: хаана байгаа, юу болж байгааг өөрөө харж, дараа нь хариу үйлдэл үзүүлэх болно" гэж Эелкема хэлэв. "Та бидний мөчлөгийг бөөмс болгон урьдчилан програмчилж, дараа нь зүгээр орхиж болно, тэгвэл энэ нь дохиотой тулгармагц бие даан үүргээ гүйцэтгэдэг." 

Eelkema одоо дохионы боловсруулалтыг процесст нэмж оруулахыг эрэлхийлж, үүнийг хүрээлэн буй орчинтой холбох болно. 

"Жишээ нь, полимер бөөмс нь ийм мөчлөгийн зарим бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулж болно" гэж тэр хэлэв. "Энэ нь урвалын сүүлчийн хэсэгтэй тулгарах үед мөчлөг дуусч, жишээлбэл задрах эсвэл хавдах дохио болдог."

Хүний болон бусад организмын эсүүд ажиллахын тулд энергид тулгуурладаг. 

"Энэ нь бас хүмүүс бид идэх ёстой шалтгаан юм" гэж Eelkema тайлбарлав. “Эрчим хүчийг үйл ажиллагаатай холбох нь химийн урвалаар явагддаг бөгөөд амьд оршнолуудыг тодорхойлдог зүйл юм. Энэ нь эсүүдэд хэзээ, хаана бүтэц үүсэх эсвэл үйл явц явагдаж байгааг орон нутгийн хэмжээнд болон хязгаарлагдмал хугацаанд хянах боломжийг олгодог." 

Нөгөөтэйгүүр, амьд бус материал нь эрчим хүчний хангамжгүйгээр ажиллаж, үүрд оршин тогтнох боломжтой. Амьд бус материалын харилцан үйлчлэлийг бий болгохын тулд химийн түлш ашиглаж болох процессууд арван жилийн өмнө л байсан. 

"Бид үүнийг Делфтэд бусад хэд хэдэн газруудын хамт танилцуулсан бөгөөд тэр цагаас хойш талбай дэлбэрсэн" гэж Эелкема дүгнэв.