АИ дизајнирана хидрогел инспирисана природом ствара ултра-снажног подводног лепка
Гел инспирисан природом објашњава зашто је ова патка заглављена
Данас овај материјал може заптивати цеви и храбри океан. Али једног дана то би се могло користити у операцији или подводним поправкама
Гумена патка залепљена за стијену уз море користећи један од хидрогела истраживача.
ХАИЛОНГ ФАН И ХОНГГУАНГ ЛИАО
На обали плаже у Северној Јапану таласи гуше гумену патку тврдоглаво заглављену у стијену. Захваљујући новој сузертицки хидрогел облозио је своју базу, играчка се неће померити.
Хидрогели су мекани, млеллилике материјали који се користе у многим областима. У медицини се могу облачити ране и испоручити дрогу. У пољопривреди могу помоћи земљишту да држи више воде. Али прављење супстанци лепљивих је тешко и подводно, чак је и чвршћи. Лепак се обично не држи добро под мокрим и сланим сурфањем.
Истраживачи омаловажавали су нови суперадхезивни хидрогел на бази гумене патке и подстакли га на стену океана. Патка може да залепи своје године, рецимо истраживачи.
Природа, међутим, има решење. Створења попут барода и дагње природно производе протеине који им омогућавају да се придржавају влажних површина. Инспирисани овим лепљивим способностима, истраживачи су чешљани каталозима протеинских структура ових животиња да би опонашали своје најлепше карактеристике. Затим су научници укључили ове протеинске структуре у хидрогеле и тестирали их. Након покретања неколико експеримената, тим је нахранио резултате систему машинског учења тако да може да дизајнира хидрогел са још јачим лепком. Систем се појавио са три суперадхезивна дизајна, састављена од различитих протеинских структура, које су истраживачи описали ове недеље у Природа.
О подржавању научног новинарства
Ако уживате у овом чланку, размислите о подршци нашем награђиваном новинарству Претплата. Куповином претплате помажете да се осигура будућност утицајних прича о открићима и идејама које данас у облику света у облику света.
Јонатхан Барнес, полимерни научник на Универзитету Васхингтон у Ст. Лоуису, који није био укључен у студију, био је импресиониран чистоћом снажним побољшаним хидрогелима. У једном експерименту, истраживачи су користили један од гелова како би лепили заједно парове плоча направљене од једног од три различита материјала-керамика, стакла и титанијум-у резервоару физиолошког раствора. Сваки лепљени пар имао је топлограм-масовно оптерећење суспендовано испод ње. Гел се држи више од годину дана. „Трајање годину дана је невероватно“, каже Барнес.
Истраживачи су анализирали секвенце аминокиселинских киселина које се природно појављују протеински лепљиви који користе организми да се придржавају влажних површина. Они су идентификовали карактеристичне мотиве секвенци који су затим коришћени за информисање дизајна лепљивих хидрогела, са учењем машине запослено за оптимизацију дизајна. Аутори и на тај начин су идентификовали суперадхезивне хидрогеле који функционишу добро под водом и које би могле имати пријаве у операцији и регенерацији ткива и као материјали за употребу на бродовима и на монтирањем на обали.
Природа; Извор: „ДЕА ДРИВЕН ДЕ НОВО ДИЗАЈН СУПЕР-ЛИАО ХИДРОГЕЛА“ ХОНГГУАНГ ЛИАО ЕТ АЛ., У природи, вол. 644; 7. августа 2025. (Референце)
Сва тројица хидрогела дизајнираних у вештачко-интелизација показала су сличну снагу у вештачкој морској води. Али једна надмашила остале када је тестирана у деионизираној води, што је лишени набоја и није пронађен у природи. Разлике у снази показују да неки лепљиви материјали могу бити опремљени за специфично окружење од других. „Сада радимо на прилагођавању ове разлике и тестирамо их у различитим условима“, каже студијски коаутор Јиан Пинг Гонг, полимер научник на Универзитету Хоккаидо у Јапану. „Такође желимо да побољшамо и (пронађемо) друге формулације које могу да раде на металу, на пример.“
Након синтетизације ултрастицки гелова, научници су их однели у поље како би тестирали своје могућности стварне свете. Истраживачи су користили један гел да запечати рупу у бази цеви са три метра која је била напуњена водом из славине да симулира цурење воде високог притиска. И користили су друго да натекују гумену патку на стијену да бисте видели колико је технологија добро поставила у морској води. Једног дана би ови гелови могли да помогну истраживачима да разведу вештачку кожу или поправљају подводне и оффрерне структуре.
„(Студија) указује на теже, брже и поузданије влажне лепкове – за медицинско заптивање, морске инфраструктуре и хитне поправке,“ каже Ксимин Он, материјали који је научник који проучава биолошки инспирисане материјале на Универзитету у Калифорнији, Лос Ангелеса и није био умешан у папир. „ПлаиБоок-а који се покреће података које могу да скрати пут од идеје до материјала у многим апликацијама које утичу на свакодневни живот.“
