Российская Информационная Сеть
English   Контакты
Политика  Общество  Экономика  Деловые  Наука  Hi-Tech  Культура  Шоу-бизнес  Спорт  Происшествия  Криминал  Скандалы  Пикантные  Зарубежные  ИноСМИ
ТОП-дайджест  Хроника  Эксклюзив  Фоторепортажи  Личное мнение  Погода  Комментарии  Поиск  RSS  Интернет-радио  
 Топ 20 сегодня Топ 20 сегодня 
Российский туристы снова попали в чартерный капканРоссийский туристы снова попали в чартерный капкан
США отказываются признавать вину за гибель российского генералаСША отказываются признавать вину за гибель российского генерала
Роуминг по России скоро будет оменёнРоуминг по России скоро будет оменён
МВД будет штрафовать по видео нарушения ПДДМВД будет штрафовать по видео нарушения ПДД
Обнаружена наиболее привлекательная и сексуальная форма лицаОбнаружена наиболее привлекательная и сексуальная форма лица
Валерий Леонтьев рассказал о завершении карьерыВалерий Леонтьев рассказал о завершении карьеры
Правительство поддержало производителей часов, микроволновок и ввоз самолётовПравительство поддержало производителей часов, микроволновок и ввоз самолётов...
Путин неожиданно посетил офис ЯндексаПутин неожиданно посетил офис Яндекса
В Домодедово едва не потерпел крушение самолет 426 пассажирамиВ Домодедово едва не потерпел крушение самолет 426 пассажирами
Северная Корея предпримет "сверхжёсткие контрмеры" в отношении СШАСеверная Корея предпримет "сверхжёсткие контрмеры" в отношении США
далее топ дня...
 Фотожурнал: фото-топ за месяц, галерея всех фото Фотожурнал 
 Новости партнеров
 Топ новости разделов сегодня Топ новости разделов 
США отказываются признавать вину за гибель российского генералаСША отказываются признавать вину за гибель российского генерала
Роуминг по России скоро будет оменёнРоуминг по России скоро будет оменён
МВД будет штрафовать по видео нарушения ПДДМВД будет штрафовать по видео нарушения ПДД
Сотовые операторы отказываются от GSM сетейСотовые операторы отказываются от GSM сетей
Насколько безопасна идентификация по лицу в iPhone X?Насколько безопасна идентификация по лицу в iPhone X?
Российский туристы снова попали в чартерный капканРоссийский туристы снова попали в чартерный капкан
Предполагаемый убийца пауэрлифтера сдался спецслужбамПредполагаемый убийца пауэрлифтера сдался спецслужбам
Речь Трампа в ООН назвали "лаем собаки"Речь Трампа в ООН назвали "лаем собаки"
Обнаружена наиболее привлекательная и сексуальная форма лицаОбнаружена наиболее привлекательная и сексуальная форма лица
Валерий Леонтьев рассказал о завершении карьерыВалерий Леонтьев рассказал о завершении карьеры
далее...
 Личное мнение Личное мнение 

 Новости о знаменитостях Знаменитости 
Новость: 17 августа 14:48: Певица Рианна создала коллекцию носков со своим изображениемПевица Рианна создала коллекцию носков со своим изображением

Новость: 29 июля 16:01: Звездная Coca-Cola - самый яркий летний хит на Europa Plus LiveЗвездная Coca-Cola - самый яркий летний хит на Europa Plus Live


 Заплатим за ваше мнение!
Получайте до 1,5 долларов за каждую заполненную анкету!



 Новости науки и техники Новости науки и техники 
18 августа, 16:15

Полимерные частицы работают как мышцы

Новости науки и техники: Полимерные частицы работают как мышцы
Немецким химикам удалось наладить производство одинаковых искусственных микромышц на основе жидкокристаллических полимеров.

Теперь, по словам разработчиков, их можно внедрять в промышленность, что создает уникальные возможности для развития микромеханических устройств и крошечных роботов

Когда человек совершает какие-то движения руками или ногами, просто улыбается или хмурится, его мышцы сокращаются или, наоборот, растягиваются. Эти действия точно регулируются и полностью обратимы. Для регулировки природа создала совершенный материал - мышечную ткань.

Но человечество не стоит на месте и догоняет природу. В данном случае речь идет о таком искусственном материале как жидкие кристаллы. Внедрение в сложную структуру жидкокристаллического полимера специальных молекул - функциональных групп, которые под воздействием света, например, или электромагнитного поля могут менять свою ориентацию, позволяет получать материал, по свойствам близкий к мышцам.

Однако придумать принцип работы такого материала и подобрать составляющие его компоненты - это только половина дела. Чтобы получить функциональный, готовый для применения материал, а не просто смесь веществ, потенциально обладающую необходимыми свойствами, нужно подобрать и состав смеси, и условия получения будущего вещества.

Капризные жидкие кристаллы

Не в последнюю очередь все вышесказанное относится и к жидким кристаллам. Эти материалы чувствительны не только к наличию примесей (как сталь), температуре (как керамика) или, например, скорости проведения реакции, но и к свойствам поверхности, на которой они формируются. И ко многим другим, до сих пор не изученным факторам. Годы работы с жидкими кристаллами убедили профессора Рудольфа Центеля (Rudolf Zentel) из Института органической химии университета Майнца в Германии и его сотрудников в капризности этих уникальных веществ и заставили искать особый подход к производству материалов на их основе.

В своей последней работе, опубликованной в журнале Advanced Materials, немецкие ученые рассказали о том, как им удалось синтезировать субмиллиметровые сферические частицы из жидкокристаллического эластомера, способные под воздействием температуры обратимо вытягиваться и сжиматься.

Для этого ученые использовали распространенный мономер, способный полимеризоваться в присутствии ультрафиолетового облучения и специального вещества - фотоинициатора. Мономер содержал также особую функциональную группу, способную менять пространственную ориентацию, когда меняется температура среды. Именно подвижность функциональных групп в пространстве обеспечивает материалу способность растягиваться с повышением температуры и сжиматься при ее понижении.

Все эти составляющие уже были известны химикам. Однако получить материал с необходимыми свойствами до сих пор не удавалось из-за неверного подхода к процессу синтеза. Предшественники команды Центеля готовили смесь, полимеризовали ее, а затем пытались построить искомую упорядоченную внутреннюю структуру последовательными растяжениями и сжатиями материала при определенных температурных условиях, воздействуя электрическим или магнитным полем.

Необходимо было, чтобы все функциональные группы сориентировались в одном направлении. Все подобные методы имели один и тот же ряд недостатков: они включали в себя несколько этапов синтеза, их трудно было поставить на поток, и они не подходили для синтеза частиц небольшого размера.

Все дело в капельках

Центель и его команда решили эту проблемы с помощью микрожидкостной техники. Они поршнем вдавливали разогретую жидкую смесь веществ в тонкий капилляр. Скорость потока реакционной смеси в нем варьировалась за счет изменения скорости движения самого поршня.

Течение внутри капилляра упорядочивало удлиненные молекулы мономера - то есть создавало его необходимую ориентацию. На выходе из иглы материал образовывал капельки, которые тут же попадали в невязкое силиконовое масло, помогающее им удерживать форму. Здесь же капельки облучались ультрафиолетовым излучением, благодаря которому полимеризовались и, соответственно, затвердевали, сохраняя нужную внутреннюю структуру.

Микрожидкостная установка, как называют ее сами авторы работы, позволяет гибко варьировать параметры синтеза: температуру, вязкость масла, скорость потока и, конечно, сам состав реакционной смеси. Химикам удалось получить монодисперсные, то есть практически одинакового размера сферические частицы диаметром от 200 до 600 микрон. Ученые также выяснили, как влияет скорость потока на свойства частиц. Чем быстрее текла реакционная смесь в установке, тем более структурированными получались частицы. И тем сильнее вытягивались при последующем увеличении температуры.

Профессор Такаши Като (Takashi Kato) из Токийского университета, один из авторитетнейших специалистов в области жидких кристаллов и член консультативного совета Advanced Materials, считает, что работа его немецких коллег очень интересна: "Микросферы изготовлены с помощью красивой комбинации знаний из самых разных областей: микрожидкостной техники, химии полимеров и жидкокристаллической химии".

Микромышца-рекордсмен

Саму частицу-рекордсмен можно увидеть в видеоролике. Сфера из жидкокристаллического эластомера (эластичного полимера) лежит под объективом микроскопа на подогреваемом предметном столике. Быстрое охлаждение обеспечивает струя холодного воздуха, которую периодически направляют к частице. Температура варьируется от 100°С, когда частичка сферическая, до 140°С, когда частичка принимает сигарообразную форму, а ее максимальные линейные размеры увеличиваются на 70%.

Созданные в университете Майнца искусственные "микромышцы" вскоре могут найти реальное применение. Группа профессора Центеля пытается использовать их в качестве клапанов в крошечном аналитическом устройстве, которое называют lab-on-chip - "лаборатория на микросхеме".

По мнению создателей, эти полимерные частицы также представляют "серьезную альтернативу другим микроскопическим системам-активаторам, таким как пьезокерамические детали и частички гидрогеля - полимера, увеличивающегося в размерах за счет поглощения воды". Их способность быстро и очень значительно растягиваться и менять форму при незначительном изменении внешних условий практически уникальна: пьезоэлектрики не могут конкурировать с новым материалом, так как могут менять свои линейные размеры лишь на считанные проценты, а гидрогелям нужно поглощать или испарять воду, что не всегда удобно и занимает много времени.

"Если мы можем производить жидкокристаллические эластомерные частички с высоким выходом, скоростью и монодисперсностью получаемых частиц, то можем в промышленных масштабах активировать ими маленькие объекты в микромеханике, микроструйных элементах и в робототехнике", - считает профессор Центель.
[Читать все комментарии] [Напечатать новость]
http://www.infox.ru
  Комментарии к новости 
[Добавить комментарий]

Комментариев к этой новости пока нет. Добавьте первым свой комментарий!
[Добавить комментарий]
 Хроника новостей: Новости науки и техники Хроника новостей 
Сотовые операторы отказываются от GSM сетей

20 сентября 10:02
Космонавт рассказал необычных эмоциях при выходе в открытый космос

20 сентября 09:46
Стали известны цена на Lada Vest SW Cross

19 сентября 17:24
Пилотируемый космический корабль Союз МС-06 успешно произвел стыковку с МКС.

14 сентября 10:08
Chery планирует захватить рынок Европы своими электромобилями

13 сентября 20:20
Франкфуртский автосалон: электромобили, автопилоты и конкуренты из Китая

12 сентября 09:55
Ракета-носитель Протон доставил на орбиту Земли новый спутник

12 сентября 09:14
Турция не откажется от С-400 из-за давления Запада

12 сентября 08:52
До старта космического корабля к МКС осталось меньше двух суток.

11 сентября 16:12
Новые маленькие кроссоверы известных марок выходят на рынок.

10 сентября 10:24
Honda снимает с продаж дизельный CR-V

8 сентября 11:54
Солнце продолжает излучать мощные вспышки

8 сентября 11:49
РКН Протон сегодня выводят на стартовый комплекс Байконура

8 сентября 10:00
Икея повысила отдачу солнечных панелей на 60%

7 сентября 10:18
Владимир Путин приказал найти несовершенства на корвете "Cовершенный"

7 сентября 09:54
Моторола предложила для смартфонов стекло, способное само ремонтировать трещины

5 сентября 12:49
Роскосмос представил уникальный снимок Крымского моста из космоса

5 сентября 08:45
Российская броня "ратник" может выдержать прямое попадание пули.

4 сентября 10:38
Северная Корея испытала водородную бомбу

3 сентября 15:16
Почему в самолёт лучше садиться последним

3 сентября 14:32
Ученые выявили взаимосвязь между диетой, старением и биоритмами

11 августа 17:15
Земле угрожают огромное количество комет

26 июля 16:50
Огромный ледник в Антарктиде раскололся изнутри

6 июля 16:54
Запуск новой ракеты-носителя в Китае закончился неудачно

3 июля 13:35
Япония планирует доставить человека на луну в 2030 году

29 июня 14:42
SpaceX провела два успешных запуска за выходные

26 июня 12:30
В парижском пригороде Ле Бурже открылся аэрокосмический салон

20 июня 16:58
Шельфовый ледник в Антарктиде трещит по швам

2 июня 11:42
Microsoft впервые показала крупнейший самолёт-носитель

1 июня 09:41
Российские ученые создали новый эталон килограмма

27 апреля 16:52
 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25 >> 937
 Главная новость дня Главная новость дня 
Российский туристы снова попали в чартерный капкан Российский туристы снова попали в чартерный капкан
 
 Эксклюзив Эксклюзив 
Пора ли продавать акции Apple? Пора ли продавать акции Apple?
 
  Топ новостей Опросы 
 Фоторепортажи: новости с подборкой фотографий Фоторепортажи 
Первые кадры со свадьбы внука Пугачевой (фото)
7 сезон Игры престолов будет коротким (фото)
Microsoft впервые показала крупнейший самолёт-носитель
Вуди Харрельсон бросил курить траву
Опубликованы ранние снимки Дэвида Боуи (фото)
 Новости партнеров
 Новости дня Новости дня 
 
Новость: Российский туристы снова попали в чартерный капканРоссийский туристы снова попали в чартерный капкан
 
Новость: США отказываются признавать вину за гибель российского генералаСША отказываются признавать вину за гибель российского генерала
 
Новость: Роуминг по России скоро будет оменёнРоуминг по России скоро будет оменён
 
Новость: МВД будет штрафовать по видео нарушения ПДДМВД будет штрафовать по видео нарушения ПДД
 
  Copyright © RIN 2000-
* Обратная связь
Контактная информация  
Политика  Общество  Экономика  Деловые  Наука  Hi-Tech  Культура  Шоу-бизнес  Спорт  Происшествия  Криминал  Скандалы  Пикантные  Зарубежные  ИноСМИ