Дослідники розробили м’які пристрої, що містять водорості, які світяться в темряві при механічній взаємодії.
Інженери з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго розробили матеріал, який світиться при стисненні, розтягуванні, скручуванні або згинанні. Він підійде для створення м’яких роботів для підводних досліджень та інших робіт в темряві.
Для своєї роботи вчені вивчили біолюмінесцентні хвилі, які іноді виникають на пляжах Сан-Дієго під час червоних припливів. Джерелом світіння є одноклітинні водорості, звані динофлагелатами. Вчені з’ясували, що вони починають світитися тільки при механічному впливі.
Для виготовлення пристроїв дослідники вводять розчин динофлагеляту Pyrocystis lunula всередину порожнини з м’якого еластичного прозорого матеріалу. Матеріал може бути будь-якої форми – у своїй роботі дослідники протестували різні форми, включаючи плоскі листи, x-подібні структури і невеликі мішечки.
Пристрої можна заряджати світлом. Динофлагелати є фотосинтезуючими, тобто вони використовують сонячне світло для виробництва їжі та енергії. Яскраве світло на пристроях протягом дня дає їм енергію, необхідну для світіння вночі.
Різні об’єкти, створені з нового матеріалу. Зображення: Chenghai Li et al., Nature Communications
Найбільшою проблемою було з’ясувати, як підтримувати життя і процвітання динофлагелят всередині матеріальних структур, кажуть вчені. Найважчим було забезпечити доступ кисню. Дослідники вирішили цю проблему, зробивши матеріал досить пористим, щоб пропускати гази, але зберігати культури всередині.
Пристрої настільки чутливі, що навіть легкого дотику достатньо, щоб вони засвітилися, відзначають автори роботи. Дослідники змусили пристрої світитися, вібруючи їх, малюючи на їх поверхні і обдуваючи їх повітрям. Це означає, що навіть легкого повітряного потоку буде досить, щоб роботи починали світитися. При цьому управляти пристроєм можна за допомогою невеликих магнітів.