科学家们可能终于破解了密码,以借助一个意外来宾:坑蛇来恢复温度感应。令人惊讶的是,新材料似乎是人们日常生活中遇到的东西。
苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)和加州理工学院(Caltech)的科学家和工程师使用了相同的特质,帮助蛇感应到他们的祈祷,以创造出一种能够检测温度变化的人造皮肤。加州理工学院的Chiara Daraio和她的团队解释了使用与制造我们所钟爱的果酱相同的胶凝剂的过程。
根据《科学新闻杂志》的报道,Daraio和她的团队创造了一种名为果胶(一种在植物细胞壁中发现的长链分子)的新材料,该材料显示出对温度变化的可见电子响应。他们最初的研究实际上是针对合成木材的。
这一新发现使Daraio和她的同事选择了进一步测试该分子,并获得了令人惊讶的结果。根据他们对加州理工学院的研究,研究人员能够用水制成柔软的果胶薄膜。所得产品只有20微米厚,几乎与人发一样粗。该材料被描述为“弱结合”的,并且具有自己的一组钙离子。
当温度变化时,魔术就发生了。这是因为随着温度的升高,键使双链“解压缩”,并且钙离子释放为带正电。这会提示材料向与其相连的检测器提供电信号。
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不幸的是,科学家们仍然不能完全确定人造皮肤的全部伪造,因为这不是其最初目标的一部分。但是,他们得出的结论是,由于钙离子本身或其迁移率,电阻可能会受到影响。
他们之所以做出这样的推测,是因为诸如the蛇之类的动物的皮肤如何检测热量。研究指出,毒蛇有能力检测通过其坑腔器官辐射的热量。第三器官在感觉神经纤维的细胞膜中包含离子通道,该离子通道会随着温度的升高而扩展。这有助于毒蛇寻找其猎物,而不管其隐藏程度如何。
如果Daraio的发现得到改善,那么人造皮肤就有可能用于假肢领域。借助这些假肢,残疾人可以恢复体温的“感觉”。
除此之外,Daraio推测人造皮肤也可以应用于医疗领域,例如制造特殊的对温度敏感的绷带或其他实验室设备。