(Phys.org) —Inspiré par la façon dont les plantes poussent vers les sources lumineuses, un phénomène connu sous le nom de phototropisme, bioingénieurs de l'Université de Californie, Berkeley a créé un hydrogel qui pourrait être manipulé par la lumière.
Le nouvel hydrogel, décrit plus tôt ce mois-ci dans le journal Lettres nano , pourrait avoir des applications futures dans le domaine émergent de la robotique douce, qui s'inspire des créatures spongieuses de la nature, comme une étoile de mer, calmars et poulpes, pour créer des composants flexibles.
"Les gels à changement de forme tels que le nôtre pourraient avoir des applications pour l'administration de médicaments et l'ingénierie tissulaire, " a déclaré le chercheur principal de l'étude Seung-Wuk Lee, professeur associé de bio-ingénierie.
Les chercheurs ont combiné synthétique, protéines élastiques avec des feuilles de graphène, feuilles de carbone d'une épaisseur d'un atome qui s'empilent pour former du graphite. Le graphite est le même matériau utilisé dans la mine de crayon. Les feuilles de graphène génèrent de la chaleur lorsqu'elles sont exposées à la lumière infrarouge proche. Cette chaleur affecte les protéines synthétiques, qui absorbent l'eau lorsqu'elles sont refroidies et la libèrent lorsqu'elles sont chaudes.
Les deux matériaux forment ensemble le biopolymère nanocomposite, ou hydrogel, qui a été conçu pour qu'un côté soit plus poreux que l'autre. Le côté qui était plus poreux permettait une absorption et une libération d'eau plus rapides que l'autre côté.
« En combinant ces matériaux, nous avons pu imiter la façon dont les cellules végétales se dilatent et se rétrécissent en réponse à la lumière d'une manière beaucoup plus précisément contrôlée, " a déclaré Lee. "Parce que les gels ont rétréci de manière inégale, le matériau s'est plié lorsque la lumière l'a frappé. Nous avons utilisé ces mouvements de flexion pour démontrer un hydrogel en forme de main qui présentait une articulation semblable à une articulation lorsqu'il était exposé à la lumière."
