Japonijos mokslininkai pristatė medžiagą, kuri gali pati keisti savo formą, tarsi būtų gyva. Ji pereina iš plonos gijos į plokščią paviršių, o vėliau gali užaugti į mažą trimatį kūnelį. Užtenka tik pakeisti šviesos stiprumą.
Tai skamba kaip fantastika, tačiau tyrėjams pavyko sukurti sistemą, kuri reaguoja į apšvietimą ir prisitaiko prie gaunamos energijos. Medžiaga gali grįžti į ankstesnę formą, lyg atmintį turintis organizmas. Tai pirmasis toks nemokslinis, bet gyvą elgesį primenantis sprendimas.
Projektas kilo dėl paprasto klausimo: kaip sukurti medžiagas, kurios pačios prisitaikytų prie aplinkos ir nereikalautų nuolatinės energijos. Japonų komanda parodė, kad tai įmanoma. Jų darbas pristatytas žurnale „Chem“ ir jau laikomas svarbiu žingsniu į naują medžiagų mokslą.
Medžiaga, kuri pati keičia formą
Ši medžiaga sukurta sujungiant dvi specialias molekules. Viena jų reaguoja į šviesą ir veikia kaip jungiklis, kita padeda medžiagai išlaikyti skirtingas formas. Dėl šio derinio sistema gali persitvarkyti priklausomai nuo to, kiek šviesos gauna.
Įprastomis sąlygomis ji susidėlioja į ploną, spiralės formos giją. Po kurio laiko ši gija pati išsilygina į plokščią sluoksnį. Tai pradinė būsena, nuo kurios prasideda įdomiausi pokyčiai.
Grįžimas į ankstesnę formą
Kai plokščias sluoksnis apšviečiamas stipria ultravioletine šviesa, medžiaga grįžta į savo pirmąją, gijos formą. Mokslininkai fiksavo šį procesą itin greitu mikroskopu, kad pamatytų, kaip tai vyksta realiu laiku. Šviesa susilpnina ryšius medžiagos viduje ir priverčia ją susisukti atgal.
Svarbu tai, kad šis pokytis vyksta tik tose vietose, kur šviesa pakliūva tiesiogiai. Tai pirmas kartas, kai medžiaga gali būti taip tiksliai performuota vien apšvietimu. Tokia kontrolė iki šiol nebuvo pasiekta.
Tekėjimas į trečią matmenį
Kai medžiaga apšviečiama silpna ultravioletine šviesa, ji nesusisuka atgal. Vietoje to mažesni jos gabalėliai suyra, o didesni ima kilti į viršų ir formuoti mažus kristalus. Tai primena natūralų augimą, tik čia šį procesą valdo šviesa.
Šis elgesys leidžia medžiagai pereiti nuo plokščio paviršiaus prie trimatės struktūros. Tokį pokytį galima sustabdyti, atkurti arba paskatinti pagal poreikį. Tai suteikia milžiniškų galimybių ateities technologijoms.
Ką tai reiškia ateičiai?
Tyrimo autoriai teigia, kad tokios medžiagos gali tapti pagrindu naujai robotikai, išmaniosioms dangoms ir net savarankiškai prisitaikančioms medicinos sistemoms. Jos galėtų pačios keisti savo kietumą, kryptį ar formą priklausomai nuo aplinkos. Tokia idėja ilgą laiką buvo tik teorija.
Kitas žingsnis yra suteikti medžiagai dar daugiau funkcijų. Ji galėtų, pavyzdžiui, išskirti veikliąsias medžiagas tik tada, kai apšvietimas susilpnėja, arba sukietėti ryškioje šviesoje. Tai reikštų visiškai naują savarankiškai veikiančių medžiagų kartą.
