Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха и Калифорнийского технологического института разработали искусственную кожу, способную реагировать на изменения температуры.
Ученым удалось создать материал, который дает электрический сигнал в ответ на изменение температуры. Он эффективен в диапазоне от 5 до 55°C, и может фиксировать даже незначительные колебания температуры. Ответственным за такую реакцию оказался пектин, полисахарид, встречающийся в клеточных стенках растений.
«Пектин широко используется в пищевой промышленности как желирующее вещество. Так что его легко получить, и стоит он дешево», – отметила один из авторов работы, профессор Швейцарской высшей технической школы Цюриха Кьяра Дараио.
Созданный материал представляет собой тонкую прозрачную гибкую пленку из пектина и воды, толщина которого может равняться 20 микрометрам. В геле пектины образуют двухцепочечную структуру, включающую ионы кальция и удерживающуюся слабыми связями. Когда температура растет, связи разрушаются, высвобождая ионы. В результате уменьшается сопротивление материала, что можно заметить с помощью мультиметра. Похожий механизм используют гремучие змеи, чтобы чувствовать приближение добычи в темноте.
Разработка может найти применение при создании более совершенных протезов и повязок, которые будут сигнализировать о повышении температуры (как признаке инфекции).
Статья с результатами исследования вышла в журнале Science Robotics. Также с работой можно ознакомиться на портале препринтов ArXiv.
Подробнее о изобретении можно прочитать здесь.