Биология

Инженеры создали искусственную кожу, чувствительную к температуре

Di Giacomo et al., Sci. Robot. 2, eaai9251 (2017)

Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха и Калифорнийского технологического института разработали искусственную кожу, способную реагировать на изменение температуры. Статья с результатами исследования выйдет в журнале Science Robotics. Также с работой можно ознакомиться на портале препринтов ArXiv.

Ученым удалось создать материал, который дает электрический сигнал в ответ на изменение температуры. Он эффективен в диапазоне от 5°C 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 толщиной от 20 микрометров из пектина и воды. 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).