Teknologi prototipe menyusut AI untuk menghadirkan fungsionalitas seperti otak dalam satu perangkat yang kuat - ScienceDaily
Offbeat

Bahan pengubah bentuk berdasarkan materi anorganik – ScienceDaily


Dengan menanamkan lembaran berbahan dasar titanium dalam air, sebuah kelompok yang dipimpin oleh para ilmuwan dari RIKEN Center for Emergent Matter Science telah menciptakan bahan menggunakan bahan anorganik yang dapat diubah dari gel keras menjadi bahan lunak dengan menggunakan perubahan suhu. Fiksi ilmiah sering kali menampilkan bentuk kehidupan anorganik, tetapi kenyataannya, organisme dan perangkat yang merespons rangsangan seperti perubahan suhu hampir selalu didasarkan pada bahan organik, dan karenanya, penelitian di bidang “bahan adaptif” hampir secara eksklusif berfokus pada zat organik . Namun, ada keuntungan menggunakan bahan anorganik seperti logam, termasuk sifat mekanik yang berpotensi lebih baik. Mempertimbangkan hal ini, kelompok yang dipimpin RIKEN memutuskan untuk mencoba menciptakan kembali perilaku yang ditampilkan oleh hidrogel organik, tetapi menggunakan bahan anorganik. Inspirasi bahan tersebut berasal dari makhluk air yang disebut teripang. Teripang adalah hewan yang menarik, terkait dengan bintang laut (tetapi tidak dengan mentimun!) – yang memiliki kemampuan untuk mengubah kulitnya dari lapisan keras menjadi semacam jeli, memungkinkan mereka untuk membuang organ dalamnya – yang pada akhirnya akan tumbuh kembali – untuk melarikan diri dari predator. Dalam kasus teripang, bahan kimia yang dilepaskan oleh sistem saraf mereka memicu perubahan konfigurasi perancah protein, yang menciptakan perubahan.

Untuk membuatnya, para peneliti bereksperimen dengan mengatur nanosheets – lembaran tipis titanium oksida dalam hal ini – di dalam air, dengan nanosheet membentuk 14 persen dan air 86 persen dari berat material.

Menurut Koki Sano dari RIKEN CEMS, penulis pertama makalah ini, “Kunci untuk menentukan apakah suatu bahan adalah hidrogel lunak atau gel yang lebih keras didasarkan pada keseimbangan antara gaya tarik dan tolak di antara lembaran nano. Jika gaya tolak mendominasi, itu lebih lembut, tetapi jika yang menarik kuat, lembaran menjadi terkunci ke dalam jaringan tiga dimensi, dan dapat disusun kembali menjadi gel yang lebih keras. Dengan menggunakan tolakan elektrostatis yang disetel dengan baik, kami mencoba membuat gel yang sifatnya akan berubah tergantung pada suhu. “

Kelompok tersebut akhirnya berhasil melakukan hal ini, menemukan bahwa material berubah dari keadaan yang didominasi tolakan yang lebih lembut menjadi keadaan yang didominasi daya tarik yang lebih keras pada suhu sekitar 55 derajat celcius. Mereka juga menemukan bahwa mereka dapat mengulangi proses tersebut berulang kali tanpa kerusakan yang berarti. “Yang menarik,” lanjutnya, “adalah proses transisi ini selesai hanya dalam dua detik meskipun membutuhkan penataan ulang struktural yang besar. Transisi ini disertai dengan perubahan elastisitas mekanis gel yang 23 kali lipat, mengingatkan pada teripang.”

Untuk membuat bahan lebih berguna, mereka selanjutnya mendopingnya dengan nanopartikel emas yang dapat mengubah cahaya menjadi panas, memungkinkan mereka menyinari bahan untuk memanaskannya dan mengubah strukturnya.

Menurut Yasuhiro Ishida dari RIKEN CEMS, salah satu penulis makalah yang sesuai, “Ini adalah karya yang sangat menarik karena sangat membuka ruang lingkup zat yang dapat digunakan dalam bahan adaptif generasi mendatang, dan bahkan memungkinkan kami untuk membuat bentuk ‘kehidupan anorganik’. “

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh RIKEN. Catatan: Konten dapat diedit gaya dan panjangnya.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Hongkong Prize