(Phys.org) – Inspirerad av hur växter växer mot ljuskällor, ett fenomen som kallas fototropism, bioingenjörer från University of California, Berkeley har skapat en hydrogel som kan manipuleras av ljus.
Den nya hydrogelen, beskrev tidigare denna månad i tidskriften Nanobokstäver , kan ha framtida tillämpningar inom det framväxande området mjuk robotik, som tar en aning från squishy varelser i naturen, som sjöstjärnor, bläckfiskar och bläckfiskar, att skapa flexibla komponenter.
"Formförändrande geler som vår skulle kunna ha tillämpningar för läkemedelstillförsel och vävnadsteknik, " sade studiens huvudutredare Seung-Wuk Lee, docent i bioteknik.
Forskare kombinerade syntetiska, elastiska proteiner med ark av grafen, enatoms tjocka kolskivor som staplas för att bilda grafit. Grafit är samma material som används i blyertspenna. Grafenarken genererar värme när de utsätts för nära infrarött ljus. Den värmen påverkar de syntetiska proteinerna, som absorberar vatten när det kyls och släpper ut det när det är varmt.
De två materialen bildade tillsammans nanokompositbiopolymeren, eller hydrogel, som utformades så att den ena sidan var mer porös än den andra. Den sida som var mer porös tillät en snabbare absorption och frigöring av vatten än den andra sidan.
"Genom att kombinera dessa material, vi kunde efterlikna hur växtceller expanderar och krymper som svar på ljus på ett mycket mer exakt kontrollerat sätt, " sade Lee. "Eftersom gelerna krympte ojämnt, materialet böjdes när ljuset träffade det. Vi använde dessa böjningsrörelser för att demonstrera en handformad hydrogel som uppvisade ledliknande artikulation när den exponerades för ljus."
