Материал, использованный в опыте, способен последовательно менять свой оттенок и даже немного шевелиться за счёт химических реакций. Теперь учёные впервые показали, как этот процесс после затухания можно перезапустить простым механическим воздействием.

Группа химиков и физиков из Массачусетского технологического института и университета Питтсбурга испытала необычный гель, пульсирующий словно сердце. Этими пульсациями управляют осциллирующие реакции Белоусова-Жаботинского, идущие, пока гель взаимодействует с окружающим его химическим раствором.

Пульсации наблюдались небольшие, но всё же это интересный прообраз мышц для роботов. (В 2009 году японцы даже заставили подобный гель ходить.) Однако добавление в раствор бромида приводило к остановке автоколебаний – они уравновешивались и затухали.

Учёные предсказали, что такой «умерший» гель можно оживить за счёт сдавливания, и вот теперь они продемонстрировали это на практике. При приложении давления бромид выходил из геля. В образце менялось соотношение ингредиентов и количество реагирующего катализатора, а в результате реакции запускались повторно, передаёт Gizmag.

Ранее спусковым крючком для таких процессов служило или изменение в кислотности, или добавление определённых реагентов в раствор.

Рис. 1. Давление к кусочку геля прикладывалось сверху. Сжатие неподвижного образца запускало в нём новую волну химических реакций (иллюстрация Irene Chou Chen et al./ Advanced Functional Materials).

Один из авторов опыта Анна Балаш (Anna Balazs) рассказывает, что в детстве получила вдохновение от растения: «Моя мать часто дразнила меня, говоря, что я похожа на „застенчивую“ мимозу. В результате я была очарована уникальным качеством этого растения – быстрым свёртыванием листьев в ответ на прикосновение и их распрямлением только через несколько минут. Я знала, что должно быть научное применение такому эффекту. Это привело меня к исследованиям превращений механической и химической энергии».

Учёные полагают, что на основе подобного материала можно будет строить не только искусственные мышцы, но и чувствительную кожу для роботов. Она реагировала бы на механические повреждения и автоматически запускала бы заранее рассчитанные химические реакции для восстановления нарушенного покрова.

Подробности эксперимента описывает статья в Advanced Functional Materials.

Короткий ролик с опытом можно увидеть на странице New Scientist.