Ученые Итальянского технологического института разработали то, что они называют первой биоразлагаемой версией застёжки-липучки. Хотя она не удержит вашу обувь, материал можно безвредно прикрепить к растениям в целях мониторинга окружающей среды, использовать для контролируемого высвобождения молекул в сосудистую систему растений и даже растворить его после завершения работы.
«Наши исследования всегда начинаются с наблюдения за природой, с стремлением воспроизвести стратегии, используемые живыми существами, с помощью роботизированных технологий с низким уровнем воздействия на окружающую среду», - говорит автор исследования Барбара Маццолай. «С помощью этого последнего исследовательского проекта мы дополнительно продемонстрировали, что можно создавать инновационные решения, которые не только направлены на мониторинг здоровья нашей планеты, в частности растений, но и делают это без его изменения».
Подобно тому, как оригинальная текстильная застежка (липучка, Velcro) была вдохновлена тенденцией к прилипанию заусенцев лопуха к одежде, эта новая экологически чистая форма популярной застежки также берет свое начало от природы. Растение Подмаренник цепкий (лат. Galium aparine), или «липучник, геморройная трава, царапница, цеплянка, липчица», развило способность перелезать через другие растения с помощью паразитической якорной системы с микрокрючками на листьях. Это означает, что оно цепляется за поверхности других растений для физической поддержки во время роста.
Биоразлагаемая форма застёжки-липучки доказала свою способность прочно прикрепляться к различным видам растений. Фото: IIT-Istituto Italiano di Tecnologia
После детального изучения этих крючков ученые использовали 3D-принтер с высоким разрешением, чтобы воспроизвести их в биоразлагаемой и растворимой форме, и использовали похожее на сахар вещество, называемое изомальтитом. Испытания показали, что эти искусственные крючки способны надежно прикрепляться к разным видам растений и действовать как своего рода пластырь, который можно прикрепить к их листьям для различных целей.
На биоразлагаемой застёжке-липучке можно напечатать сахароподобное вещество, называемое изомальтитом или светочувствительной смолой. Фото: IIT-Istituto Italiano di Tecnologia
Эти крошечные крючки могут соединяться с сосудистой системой листа и поэтому могут использоваться для высвобождения молекул и веществ, которые могут принести им пользу, таких как фармацевтические препараты и пестициды. А поскольку изомальтит растворим, после этого он может безопасно растворяться.
В качестве альтернативы, микро-крючки можно было напечатать с светочувствительной смолой. А в сочетании с электроникой и датчиками света, температуры и влажности они образуют интеллектуальные клипсы для контроля здоровья растений по беспроводной связи.
Микро-крючки можно комбинировать с электроникой и датчиками света, температуры и влажности, чтобы сформировать интеллектуальные клипсы для беспроводной связи, и таким образом контролировать здоровье растений. Фото: IIT-Istituto Italiano di Tecnologia
«Эти микро-крючки универсальны и позволили нам создать ряд приложений, а также подать заявку на патент», - пояснила Изабелла Фиорелло, главный автор проекта. «Эта форма закрепления может использоваться для мониторинга микроклимата растения на месте, и таких параметров как температура, влажность и освещенность, или для контролируемого высвобождения молекул в сосудистую систему растения».
Вы можете посмотреть демонстрацию технологии ниже, а исследование было опубликовано в журнале Communications Materials.
Источник: Italian Institute of Technology via EurekAlert
