Свет определенных длин волн (цвета) может быть
использован для снабжения энергией и управления движением частиц активных
материалов, которые называют термином "программируемая материя".
Такие материалы, способные динамически изменять свою форму, структуру и
некоторые другие свойства, согласно заложенной в них "программе", в
будущем будут широко использоваться в самых различных областях, начиная от
медицины, машиностроительной промышленности, заканчивая космическими и военными
технологиями.
Ученые из Лундского университета, Швеция, работая с
коллегами из университетов Дюссельдорфа, Эдинбурга и Кебриджа, разработали
модель активного материала, частицы которого начинают двигаться под управлением
света с определенными параметрами. Свет питает эти частицы точно также, как и
некоторые микроорганизмы, частицы материала начинают двигаться, спонтанно
формируя структуры наподобие насосов, которые позволяют переместить еще большее
количество других подобных частиц. Изменяя форму луча падающего света, его
интенсивность и длину волны, можно управлять направлением и скоростью
перемещения частиц программируемой материи.
Отметим, что исследования, связанные с программируемой
материей являются относительно новой областью. Ученым уже удавалось добиться
подобного поведения частиц материи, которые для перемещения используют своего
рода топливо, к примеру, сахар или пероксид водорода, однако, разработка
материи, частицы которой для функционирования нуждаются только в свете,
является достаточно серьезным прорывом в данном направлении.
"У выбранной нами стратегии имеется огромный
потенциал для разработки недорогого и простого способа накачки энергией и
управления функциями не только частиц активных материалов, но и
микроорганизмов, которые будут выступать в роли микророботов" -
рассказывает Джоаким Стенхэммэр (Joakim Stenhammar), один из исследователей, -
"Используя такие активные частицы можно произвести программируемую
материю, которая позволит переместить ряд технологий из разряда научной фантастики
в разряд реально существующих вещей. Только представьте себе некие
универсальные предметы, которые меняют свою форму и функциональность по желанию
человека. Кроме этого, конструкции, созданные из таких материалов, могут быстро
и самостоятельно адаптироваться к любым колебаниям параметров окружающей среды,
изменяя структуру, свойства и функции материала".
"Сейчас мы еще не готовы произвести
полнофункциональные программируемые материалы, обладающие широким спектром
возможностей" - пишут исследователи, - "Но наша работа является одним
из первых шагов к реализации того, что в настоящее время считается абсолютно
невозможным".
