Команда из Silklab Университета Тафтса под руководством Фиоренцо Оменетто вместе с ассистент‑профессорами Марко Ло Прести и Джулией Гвидетти разработала покрытие‑краску, которое визуально фиксирует место и силу удара без электронных датчиков. Результаты опубликованы в журнале Advanced Science.
Покрытие состоит из микросфер около размера человеческой кровяной клетки. В каждой частице есть сердечник из полимера (полидиацетилен), меняющего окраску, и более твёрдая оболочка из белка фиброина шёлка, получаемого от шелкопрядов. При механическом напряжении полимер меняет цвет с тёмно‑синего на ярко‑красный: на микроструктурном уровне напряжение скручивает химический остов полимера, что меняет поглощение света электронами.
После удара цвет сохраняется, создавая постоянную карту ударов; повторные попадания усиливают эффект, а изменение цвета можно перевести в ньютоны. Текущая формула обнаруживает силы от 100 до 770 ньютонов. Краску можно наносить кистью, распылителем или каплями на бумагу, пластик, дерево, металл и гибкие объекты. Команда также работала с барабанщицей Терри Лайн Каррингтон; узоры ударов появились на мембранах барабанов.
Сложные слова
- краска — жидкое вещество для покрытия и окрашивания поверхностейкраску
- микросфера — очень маленькая круглая частица микроскопического размерамикросфер
- сердечник — внутренняя часть частицы или предмета
- полимер — длинная молекула, из которой делают пластикиполимера
- оболочка — внешний твёрдый слой вокруг другой части
- фиброин — белок шелка, получаемый от шелкопрядафиброина
- напряжение — сила или давление, действующие на материалнапряжении
- ньютон — единица силы в системе СИньютонов
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Где ещё, по вашему мнению, можно использовать краску, которая фиксирует удары?
- Какие преимущества даёт работа без электронных датчиков?
- Какие сложности могут возникнуть при переводе изменения цвета в силы в ньютонах?
Похожие статьи
Как клетки и молекулы формируют мозговые сети
Учёные объединили данные сканов, генетики и молекулярной визуализации, чтобы связать микроскопические признаки мозга с крупномасштабными сетями, наблюдаемыми при fMRI. Работа опубликована в Nature Communications и связана с депрессией, шизофренией и болезнью Альцгеймера.
