Новости химической науки > Сенсоры могут следить за потоком жидкости

Химики из США разработали сенсоры, которые могут соперничать по чувствительности с биологическими детекторами слепых рыб, способных ориентироваться в потоках воды. Новые сенсоры могут оказаться альтернативой сонару для глубоководных исследований.

Владимир Цукрук (Vladimir Tsukruk) из Университета Джорджии покрыли искусственно созданные сенсоры гидрогелем, похожим по составу на чувствительную к течению систему волосков слепых пещерных рыб.

Сенсоры, покрытые гидрогелем, соперничают по чувствительности с рецепторами рыбы. (Рисунок из Soft Matter, 2009, DOI: 10.1039/b808839j)

При движении слепые пещерные рыбы используют свои сенсоры движения, позволяющие им различать близкие препятствия. Их сенсоры состоят из многих специализированных структур, включающих длинные гибкие купулы (cupulae), передающие информацию на узлы нитевидных клеток. С помощью такого «сонара» рыбы могут детектировать движение в окружающей воде и избегать столкновения.

Цукрук нанес капли полимера на искусственный датчик течения. При высыхании капель они формируют структуру из гидрогеля, подобную структуре купулы рыбы. Исследователи сравнили чувствительность исходных сенсоров и сенсоров, покрытых гидрогелем и обнаружили, что сенсоры с покрытием отличались лучшей производительностью, практически достигая уровня чувствительностью биологического «сонара» рыбы.

Цукрук поясняет, что изучение подводных объектов с помощью классического ультразвукового сонара может повредить окружающей среде. Новый детектор течения на основе гидрогеля может стать альтернативой сонарам для изучения подводных течений во время портовых работ, при детектировании цунами, а также при исследовании морского дна. По его словам, новый метод является простым, но показательным примером использования задумок природы для решения сложных инженерных задач.

Источник: Soft Matter, 2009, DOI: 10.1039/b808839j

метки статьи: #аналитическая химия, #молекулярная биология, #химия поверхности, #химия полимеров