Science Advance: полимер из динофлагеллятов светится при сжатии и растяжении

Американские ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали мягкие и прочные материалы, которые испускают свет при механическом воздействии благодаря одноклеточным водорослям динофлагеллятам. Исследование опубликовано в научном журнале Science Advances.

Получившееся вещество состоит из самих динофлагеллятов и полимера на основе морских водорослей под названием альгинат. Элементы превратили в раствор и затем использовали его в качестве "чернил" для 3D-принтера для создания сеток, спиралей, сетей, шаров, блоков и пирамид.

"Интересной особенностью этих материалов остается присущая им простота — им не нужна ни электроника, ни внешний источник питания. Мы демонстрируем, как можно использовать силу природы для прямого преобразования механических раздражителей в световое излучение", — сказал старший автор исследования, профессор машиностроения Шэнцян Цай.

Когда материалы подвергаются сжатию, растяжению или скручиванию, находящиеся в них динофлагелляты реагируют излучением света. Эта реакция имитирует то, что происходит в океане, когда водоросли производят вспышки света для защиты от хищников.

В ходе испытаний материалы светились, когда исследователи давили на них и рисовали на них узоры. Они также оказались достаточно чувствительными, чтобы светиться под тяжестью пенопластового шарика, катящегося по их поверхности.

При покрытии состава эластичным полимером, материалы из водорослей можно хранить в морской воде до пяти месяцев без потери формы и способности к свечению.

Исследователи считают, что их открытие можно использовать в качестве датчиков давления, деформации и напряжения, а также в мягкой робототехнике и биомедицинских устройствах.