Kałamarnica (Źródło:pexels)
Kałamarnica (Źródło:pexels)

Sztuczna skóra inspirowana kałamarnicą jest elastyczna i odporna na temperaturę

Chińscy naukowcy opracowali materiał inspirowany oceaniczną fauną. Sztuczna skóra znajduje zastosowanie w protezach, miękkich robotach i urządzeniach do noszenia.

Przyroda to niewyczerpane źródło inspiracji

Przyroda ze swoimi milionami lat bioinżynierii to jedno z najlepszych źródeł inspiracji do innowacji technicznych. Roboty czerpiące konstrukcją i zachowanie od roślin i zwierząt, kamery wzorowane na mątwach czy sztuczne powłoki, zachowujące się jak te spotykane w naturze – to wszystko zawdzięczamy niesamowitym maszynom matki natury. W tematyce powłok najnowsza innowacja pochodzi chińskiej Politechniki w Dalian.

Chińscy naukowcy opracowali sztuczną e-skórę inspirowaną zmieniającą kolor skórą kałamarnicy. Nowa powłoka ma szereg zalet: jest bardzo elastyczna, odporna na ekstremalne temperatury, a jednocześnie posiada właściwości antybakteryjne.

Skóra kałamarnicy ma jasny strukturalny kolor pochodzący z warstwowego fotonicznego nano-zespołu odblaskowych białek w irydoforach. Moi koledzy i ja z powodzeniem skonstruowaliśmy nanostrukturę fotoniczną przypominającą tą u zwierzęcia za pomocą hierarchicznej samoorganizującej się cząsteczki przeciwbakteryjnej – laurynianu monoglicerydu. Ta fotoniczna nanostruktura została zlokalizowana w elastycznej sieci żelowej. Następnie dodano środek przeciw zamarzaniu i jony przewodzące, i tak powstała fotoniczno-jonowa powłoka.

dr Wenbin Niu, członek zespołu badawczego
Skóra kałamarnicy (Źródło: sciencedirect)
Skóra kałamarnicy (Źródło: sciencedirect)

Czująca, wytrzymała skóra do protez i robotów

Skóra stworzona przez chińskich naukowców opiera się na systemie fotoniczno-jonowym, który umożliwia synchroniczne wysyłanie sygnałów optycznych i elektrycznych. Dodatkowo, dzięki wprowadzeniu cząsteczek laurynianu monoglicerydu, które mają właściwości antybakteryjne, powłoka niszczy 99,9% bakterii i grzybów, które wejdą z nią w kontakt. Natomiast dodatek w postaci środka przeciw zamarzaniu sprawia, że powłoka jest wyjątkowo odporna na niskie temperatury, a jednocześnie zachowuje podwójny sygnał wyjściowy w trudnych warunkach.

W pierwszych testach powłoka osiągnęła bardzo obiecujące wyniki. Naukowcy odkryli, że synchroniczne wysyłanie dwóch sygnałów pozwoliło nawet rozróżnić różne bodźce środowiskowe i dotykowe. W przyszłości nowy produkt może zostać wykorzystany do zwiększenia możliwości szerokiej gamy urządzeń, w tym elektroniki do noszenia, miękkich robotów, e-protez kończyn i interfejsów do interakcji człowieka z komputerem.

Więcej o tym, jak zostałą zbudowana i jak zachowuje się sztuczna skóra, można przeczytać w oficjalnym artykule naukowym badaczy.