Новий матеріал світиться у відповідь на удари, не потребуючи джерела енергії

Процес відбувається завдяки особливим одноклітинним водоростям-динофлагеллятам. Ця робота натхненна біолюмінесцентними хвилями, які часто можна бачити на пляжах улітку.

Дивіться також Схоже, що сонячна енергетика домінуватиме над викопним паливом до кінця десятиліття

Як це працює

Захопливою особливістю цих матеріалів є простота – їм не потрібна ні електроніка, ні зовнішнє джерело живлення. Ми демонструємо, як можна використовувати силу природи для прямого перетворення механічних подразників у світлове випромінювання,
– коментує старший автор дослідження Шенцян Цай, професор машинобудування та аерокосмічної техніки.

Основні інгредієнти матеріалу — динофлагелляти й полімер на основі морських водоростей альгінат. Ці елементи змішали для отримання розчину, який потім провели через 3D-принтер, що надрукував різноманітні форми.

Коли матеріал піддається стисненню, розтягуванню або скручуванню, динофлагелляти, які перебувають у них, реагують випромінюванням світла. Чим сильніше — тим яскравіше. Ця реакція імітує те, що відбувається в океані – таким чином мікроорганізми відлякують хижаків.

Реакція світіння відбувається моментально: відео

Щоб продовжувати працювати, динофлагеллятам у матеріалі необхідні лише періодичні цикли світла й темряви. Під час світлової фази вони фотосинтезують для виробництва енергії, яку потім використовують у темну фазу для випромінювання світла.

Матеріал може бути використаний у датчиках вимірювання тиску, деформації або напруги. Інші потенційні застосування: м'яка робототехніка та біомедичні пристрої, які використовують світлові сигнали для лікування або контрольованого вивільнення ліків.