Naučnici sa Univerziteta u Kaliforniji – San Diego razvili su eksperimentalni materijal koji bi mogao imati značajnu ulogu u detekciji mehaničkog stresa u različitim strukturama, od mašina i zgrada, pa sve do aviona. Ključna komponenta ovog inovativnog materijala su žive svetleće alge, koje su integrisane direktno u strukturu.
Materijal je uglavnom sačinjen od polimera baziranog na morskoj travi poznatog kao alginat, u kombinaciji sa živim jednoćelijskim algama – dinoflagelatima. Pored toga, u sastavu se nalazi i polimer poli (etilen glikol) diakrilat, koji materijalu pruža dodatnu čvrstoću i otpornost na teška opterećenja.
Dinoflagelati su prirodno prilagođeni morskom okruženju gde proizvode svetlosne bljeskove kako bi odvratili predatora. Kada se koriste u malim strukturama napravljenim 3D štampanjem od ovog novog materijala, alge reaguju na sličan način, emitujući svetlost kada je materijal izložen pritisku, istezanju ili uvijanju. Što je mehanički stres jači, svetlost koju proizvode alge je intenzivnija.
Jedna od ključnih prednosti ovog materijala je što senzori za detekciju mehaničkog stresa napravljeni od njega ne zahtevaju nikakav izvor energije ili elektroniku. Međutim, važno je napomenuti da dinoflagelati zahtevaju redovne cikluse izlaganja svetlosti i tami kako bi mogle obavljati fotosintezu, proces koji im omogućava da proizvode bioluminiscenciju u mraku.
Do sada su 3D štampane strukture napravljene od ovog materijala pokazale izuzetnu izdržljivost, održavajući svoju funkcionalnost tokom pet meseci sa minimalnim održavanjem, čak i u teškim uslovima.
Kada se dalje razvije, ovaj materijal bi mogao naći primenu u različitim oblastima, uključujući izradu mekih robota, medicinskih implanata koji koriste svetlosne signale za oslobađanje lekova ili izvođenje tretmana.
Istraživači navode da je ovim radom prikazana jednostavna kombinacija živih organizama i neživih komponenti radi stvaranja održivijeg materijala koji reaguje na osnovne mehaničke stimulanse iz prirode.
Rezultati istraživanja nedavno su objavljeni u naučnom časopisu Science Advances.
E2 portal (Gradjevinarstvo)
