Formwechselmaterialien zur Erzeugung lichtgesteuerter künstlicher Muskeln

„Chemist Dube hofft, verschiedene Arten dieser Maschinen zu dreidimensionalen Strukturen zu verknüpfen, die je nach Typ und Anordnung der Bausteine unterschiedliche Funktionen ausführen können“, teilte das Institut in einer Pressemitteilung mit.

Diese Entwicklung stellt einen Wandel zu Systemen dar, die Komponenten auf atomarer Ebene nutzen, um makroskopische Ergebnisse zu erzielen.

Skalierung der Nanotechnologie nach biologischen Prinzipien Die Grundprämisse dieser Forschung liegt in molekularen Maschinen, die mechanische Komponenten sind, die nur aus wenigen Dutzend Atomen bestehen. Dr.

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Dube hat zuvor einzelne Einheiten wie Nanomotoren, Zahnräder und Pinzetten entwickelt. Das aktuelle Ziel ist es, diese Komponenten zu Polymeren zu verknüpfen, um eine kollektive Bewegung zu erzeugen.

Diese Methode ist nach biologischen Systemen modelliert, insbesondere menschlichen Muskeln, bei denen Proteine aneinander vorbeigleiten, um eine Kontraktion zu verursachen. Durch Anordnung dieser molekularen Bausteine in spezifischen Sequenzen können die Forscher bestimmen, wie das resultierende Material reagieren wird, wenn es aktiviert wird.

Das Verknüpfen üle ermöglicht es ihnen, genügend Energie zu erzeugen, um messbare physikalische Arbeit zu verrichten. „Wir möchten auch dreidimensionale Strukturen schaffen, um mehrere molekulare Maschinen nach vordefinierten Regeln miteinander zu verknüpfen“, erklärte Dube.

Technik und Auswirkungen

„Je nachdem, welche verschiedenen Arten Polymeren kombinieren, können wir intelligente Materialien für eine Vielzahl.“ Lichtpuls-Steuerungsmechanismus Das Team nutzte Lichtpulse als primären Steuerungsmechanismus.

Viele der verändern ihre physische Form, wenn sie spezifischen Lichtwellenlängen ausgesetzt werden. Diese Formänderung ermöglicht die Fernauslösung elektrischer Verkabelung.

Die Formänderung führt oft dazu, dass sich die Moleküle verfärben. Diese Dualfunktionalität ermöglicht die Entwicklung von 3D-Würfelbildschirmen.

Diese Displays lassen dreidimensionale Bilder

Diese Displays lassen dreidimensionale Bilder in ein physisches Volumen projizieren und aus jeder Richtung betrachten. Im Gegensatz zu lasergraviertem Glas können diese volumetrischen Bilder durch Änderung des Lichtreizes sofort gelöscht und neu geschrieben werden.

„Wir planen auch, Materialien zu entwickeln, deren Eigenschaften programmiert werden können. Zum Beispiel könnten sie unter blauem Licht starr, aber unter rotem Licht elastisch werden“, merkte Dr.

Dube an. Finanzielle Unterstützung für Nachhaltigkeit Die Arbeit wird durch ein Stipendium ähr 900.000 Euro unterstützt.

Was die Studie zeigt

Dieses Programm soll Forschern helfen, ihre Expertise auf neue wissenschaftliche Disziplinen auszuweiten. „Die Volkswagen Foundation stellt etwa 900.000 Euro Fördermittel für das Projekt bereit“, schloss die Pressemitteilung.

In den nächsten vier Jahren wird sich das Projekt darauf konzentrieren, die Anordnung dieser Bausteine zu verfeinern, um den erfolgreichen Übergang ülen zu funktionalen, lichtgesteuerten Materialien zu gewährleisten.