علمی فناوری 08:15 - 19 اردیبهشت 1400
مواد تغییر دهنده رنگی که از پوست آفتاب‌پرست تقلید می‌کند می‌توانند برای تشخیص تازگی غذاهای دریایی و همچنین استتار ربات‌ها مورد استفاده قرار گیرد.

استتار فعال ربات‌ها با هیدروژل‌های آفتاب‌پرستی

به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، پوست‌های نرم مصنوعی استتاری می‌تواند روزی برای تقلید عملکردهای تغییر رنگ پوست موجودات زنده و کمک به دستیابی به استتار فعال و زمینه‌سازی تغییرات انقلابی در صنایع رباتیک مورد استفاده قرار گیرد.

اکنون یک گروه بین‌المللی از دانشمندان چینی و آلمانی گامی در جهت رسیدن به این هدف برداشته‌اند و یک فناوری جدید ایجاد کرده‌اند که می‌تواند تازگی و طراوت غذاهای دریایی را تشخیص دهد.

بر اساس مطالعه‌ای که در مجله Cell Reports Physical Science منتشر شده است، دانشمندان با سازمان دادن لومینوژن‌ها(مولکول‌هایی که باعث درخشیدن کریستال‌ها می‌شوند) به لایه‌های مختلف هیدروژل هسته‌ای و پوسته‌ای، ماده تغییر دهنده رنگی را ایجاد کرده‌اند که از پوست آفتاب‌پرست تقلید می‌کند.

به لطف این طراحی جدید می‌توان از یک حسگر شیمیایی هیدروژل دو لومینوژنی برای تشخیص طراوت غذاهای دریایی با تغییر رنگ مطابق با "آمین" استفاده کرد که یک ترکیب آلی تشکیل شده با جایگزینی یک یا چند اتم هیدروژن در آمونیاک با گروه‌های آلی است.

این مفهوم به چند دهه پیش برمی‌گردد، زمانی که دانشمندان پیش از این تصور می‌کردند مواد نرمی تولید کنند که بتواند به راحتی تغییر رنگ دهد. با این حال، به ندرت اتفاق می‌افتد که مواد مصنوعی به اندازه پوست آفتاب‌پرست‌ها به خوبی تغییر رنگ دهند، چرا که طبیعت میلیون‌ها سال از ما جلوتر است.

"تائو چن" استاد موسسه فناوری و مهندسی مواد "نینگبو" در آکادمی علوم چین توضیح می‌دهد: اغلب مواد نرم مصنوعی تغییر دهنده رنگ با ترکیب همزمان دو یا چند لومینوژن پاسخگو در یک الاستومر یا ماتریس هیدروژل تهیه شده است. از طرف دیگر، سازماندهی ایریدوفورهای مختلف به دو لایه ساختار پوسته-هسته‌ای فوق العاده به پوست آفتاب‌پرست‌ها امکان نمایش رنگ‌های ساختاری پیچیده را می‌دهد.

اما چگونه می‌توان به این رنگ‌ها رسید؟ دانشمندان ابتدا با سنتز هیدروژل هسته‌ای فلورسنت قرمز، دستگاه هیدروژن لایه‌ای چند لومینوژنی را ایجاد کردند تا ببینند آیا مواد مصنوعی تغییر دهنده رنگ می‌توانند همانند ساختار طبیعی پوست آفتاب‌پرست عمل کنند یا خیر. این به عنوان الگویی برای لایه‌های دیگر عمل می‌کند. سپس این هیدروژل هسته‌ای در محلول‌های مختلف یوروپیوم و در یک محلول رشد حاوی آلژینات سدیم و پلیمرهای فلورسنت آبی/سبز قرار گرفت.

ایجاد لایه‌های هیدروژل آبی و سبز به دلیل انتشار خود به خود یون‌های یوروپیوم از هیدروژل مرکزی به اطراف محلول ایجاد شده است. به لطف همپوشانی لایه‌های هسته و پوسته هیدروژل‌ها، آنها می‌توانند در پاسخ به تغییرات دما یا pH از قرمز به آبی یا سبز تغییر رنگ دهند.

علاوه بر این، می‌توان رنگ انتشار لایه‌های فلورسنت آبی و سبز را تغییر داد. این ماده قادر است رنگ‌ها را تقریباً در تمام طیف مرئی نشان دهد.

"چن" می‌گوید: انتظار می‌رود که این استراتژی برای تولید سایر مواد نرم تغییر دهنده رنگ، مانند هیدروژل‌های هوشمند یا الاستومرها با تغییر رنگ ساختاری یا تغییر رنگ رنگدانه‌ها گسترش یابد.

محققان در آزمایشات خود، از این حسگر شیمیایی برای تشخیص طراوت غذاهای دریایی با آب بندی نوارهای آزمایش ساخته شده از این مواد جدید در جعبه‌های حاوی میگو یا ماهی به مدت ۵۰ ساعت استفاده شد و مشاهده شد که رنگ قرمز اصلی نوار آزمایش در کمتر از منفی ۱۰ درجه سانتیگراد تغییر نکرده است. این بدان معنی بود که غذا هنوز تازه است، در حالی که ماده غذایی دیگری که در دمای ۳۰ درجه سانتیگراد نگهداری شده بود، رنگ سبز روشنی به خود گرفته بود. این بدان معنی بود که نباید آن ماهی را خورد و فقط باید آن را دور ریخت، زیرا فاسد شده است.

اگرچه ممکن است تشخیص تازگی یا فساد ماهی چندان کاربردی نباشد، اما این مواد کاربردهای بالقوه بی‌شماری در رباتیک دارند.

"چن" می‌گوید: در آینده نزدیک ما قصد داریم با استفاده از این هیدروژل‌های شبیه به پوست آفتاب‌پرست برای تهیه پوست‌های استتاری نرم ربات‌ها که می‌توانند تغییر رنگ دهند، استفاده کنیم.

انتهای پیام

 
پربازدید ها
پر بحث ترین ها

مهمترین اخبار علمی فناوری

علمی فناوری
«خبرگزاری ایسنا» رئیس نهاد رهبری در دانشگاه‌های کشور،‌ با حضور در مسجد دانشگاه شریف رای خود را به صندوق انداخت.
علمی فناوری
«خبرگزاری ایسنا» شرکت "فیسبوک" سیستم جدیدی برای تشخیص فناوری "دیپ‌فیک"(Deepfake) یا همان "جعل عمیق" ساخته است تا با استفاده از یک روش مهندسی معکوس بتواند استفاده از این فناوری را در تصاویر مختلف تشخیص دهد.
علمی فناوری
«خبرگزاری ایسنا» رئیس هیات مدیره انجمن بلاک‌چین ایران در واکنش به نامه وزارت کشور مبنی بر توقف فعالیت این انجمن گفت: این انجمن تاکنون ۳۶ پروژه که دارای ریسک بالایی بوده‌اند در لیست هشدار خود اطلاع‌رسانی کرده است تا موجب پیشگیری از حیف و میل اموال عمومی شود ...
علمی فناوری
نتایج یک پژوهش نشان داد
«خبرگزاری ایسنا» نتایج یک پژوهش نشان می‌دهد که به نظر می‌رسد غلظت نیترات در سیب زمینی، خیار، گوجه، کاهو و ترب بیش از حد مجاز و بیشتر از حد قابل تحمل مصرف روزانه است.
علمی فناوری
«خبرگزاری ایسنا» صندوق نوآوری و شکوفایی اعلام کرد: علاوه بر برپایی پاویون شرکت‌های دانش بنیان در بیست و ششمین نمایشگاه بین‌المللی الکترونیک، کامپیوتر و تجارت الکترونیک(الکامپ) از حضور مستقل شرکت‌ها در این نمایشگاه حمایت می‌کند.
علمی فناوری
«خبرگزاری ایسنا» ربات "اسپیس‌باک"(SpaceBok) نخستین ربات چهارپای مریخ نورد است که می‌تواند به مناطقی در سیاره سرخ برود که یک مریخ‌نورد چرخ‌دار قادر به انجام آن نیست.
علمی فناوری
«خبرگزاری مهر» به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از رویترز، قانونگذاران دومای روسیه (مجلس سفلی) لایحه‌ای را تصویب کردند که شرکت‌های فناوری آمریکایی را مجبور می‌کند تا ژانویه ۲۰۲۲ میلادی دفاتری در این کشور تأسیس کنند و در غیر این صورت با اقدامات تنبیهی روبرو می‌شون...
علمی فناوری
«خبرگزاری ایسنا» دانشمندان موفق به ساخت کریستالی شده‌اند که 58 درصد سخت‌تر از الماس است، اما دوام ندارد.
علمی فناوری
با پذیرش و دریافت اعتبار مالی از اتحادیه‌ اروپا دنبال می‌شود
«خبرگزاری ایسنا» مدیر دفتر همکاری‌های علمی و بین‌المللی دانشگاه شهید چمران اهواز گفت: پروژه‌ مدرن و بین‌المللی سازی مؤسسات آموزش عالی ایران از طریق توسعه‌ برنامه‌ آموزشی گروهی مبتنی بر تکنولوژی تسهیل‌کننده یادگیری (TEL) در رشته‌های مهندسی و STEM (علوم، تکنو...
علمی فناوری
توسط دانشگاه صنعتی شریف:
«خبرگزاری ایسنا» دانشگاه صنعتی شریف، برای اولین بار دوره دکتری مستقیم علوم و مهندسی اعصاب را برگزار می‌کند.

مشاهده مهمترین خبرها در صدر رسانه‌ها

تبلیغات متنی (ویژه)

تبلیغات متنی




































صفحه اصلی | درباره‌ما | تماس‌با‌ما | تبلیغات | حفظ حریم شخصی

تمامی اخبار بطور خودکار از منابع مختلف جمع‌آوری می‌شود و این سایت مسئولیتی در قبال محتوای اخبار ندارد

کلیه خدمات ارائه شده در این سایت دارای مجوز های لازم از مراجع مربوطه و تابع قوانین جمهوری اسلامی ایران می باشد.

کلیه حقوق محفوظ است