Исследователи из Гроувской инженерной школы Городского колледжа Нью-Йорка совершили прорыв в изучении водоотзывчивых материалов, которые повсеместно встречаются в природе. Они раскрыли молекулярные механизмы взаимодействия воды с биоматериалами, открыв путь к созданию высокоэнергетических материалов, способных масштабно применяться в альтернативной энергетике, робототехнике, умных текстильных изделиях и биоэлектронике.
Основу исследования составили работы химических инженеров Рэймонда Ту и Си Чена, механического инженера Хонгхая Юй и докторанта Дарьяна Подбевшека. Команда выяснила, как вода на молекулярном уровне взаимодействует с биоматериалами, создавая условия для высокой энергоэффективности.
«Мы стремимся использовать эти материалы для создания масштабируемых источников альтернативной энергии. На микроуровне они найдут применение в умных текстилях, робототехнике и биоэлектронике», — отметил Ту.
Дальнейшие исследования финансируются Национальным научным фондом США. Учёные продолжают изучение структурных изменений материалов под влиянием влажности, используя рентгеновские методы в сотрудничестве с Брукхейвенской национальной лабораторией.
«Материалы, реагирующие на изменения влажности, обладают огромным потенциалом для использования в качестве приводов в робототехнике и для генерации энергии. Однако нам не хватает теорий, чтобы объяснить и предсказать создаваемые ими напряжения», — добавил Чен.
Это открытие может перевернуть подход к разработке экологически чистых технологий и энергоэффективных решений, значительно расширив возможности использования водоотзывчивых материалов в различных отраслях.