
即使在其活成分死亡之後,它仍繼續工作的新的所謂塞伯伍德可能會導致熱夜視覺攝像機和溫度傳感器的技術進步。
這種“殭屍”的半機械木是由煙草製成的混合材料青少年碳管,即使植物細胞滅亡後,整個裝置也可以像熱檢測器一樣起作用。
當前,電子溫度計和熱夜視覺攝像機通過使用隨著溫度變化的電導率變化的材料來感知熱量。現在,可用的最佳熱檢測材料僅將其電導率變化,而每度溫度的變化幾%。
相比之下,科學家創造的新塞伯伍德對溫度變化的反應比當前在熱探測器中使用的最佳人造材料多數。賽伯木的樣本足夠敏感,只能從人體的熱量中從最大31.5英寸(80厘米)的距離中檢測到人們的熱量。 [仿生:7聰明的技術受自然啟發這是給出的
製作塞伯伍德
先前的研究表明,活植物對溫度變化非常敏感。它們的敏感性基於植物細胞壁內化學物質的行為。但是,這種敏感性在細胞死亡後消失。
為了創建具有與植物一樣溫度敏感的材料,科學家用裝有碳納米管的溶液澆灌煙草細胞,直徑僅納米(十億分之一)的空心管。儘管碳納米管僅大約是DNA鏈的寬度,但它們比鋼強100倍,而六分之一的重量為重。此外,它們的導電性能和熱競爭最佳金屬導體的導電性能。
碳納米管在植物細胞之間形成了一個複雜的網絡,並部分滲透了植物細胞壁。研究人員在新研究中說,所產生的賽博爾伍德具有類似於天然木材的顯微鏡結構,機械性能與一種與香脂葉(一種鬆樹樹)相似的機械性能。
蘇黎世瑞士聯邦技術學院的材料科學家Chiara Daraio說:“我們不是試圖用納米技術設計納米技術,讓植物細胞進行納米工程設計。” “我們沒有試圖模仿生物系統中發現的特性,而是允許生物系統為我們製造新材料,在人造材料中無法實現的特性。”
碳納米管用作永久性導電途徑,在塞伯伍德脫水後代替水,即使植物細胞死亡後,也可以穩定其獨特的特性。
達拉奧告訴《現場科學》:“在結合生物學和合成元素的複合材料中,有可能使僅在生物植物中常見的特性結合使用。” [令人難以置信的技術:如何在實驗室裡設計生活這是給出的
事實證明,賽林對溫度非常敏感,其電導率在室溫下在華氏度(攝氏1度變化)的每1.8度變化時變化約1,730%。這種溫度敏感性在以下溫度下效果最好水的沸點,212度(100攝氏度),之後塞伯伍德的結構開始瓦解。
達拉奧說:“賽伯木對溫度變化的反應是如此極大,我們最初不敢相信數據。”
未來的Cyberwood設備
賽伯木中的碳納米管仍然具有高度的導電性。這表明凱伯伍德(Cyberwood)等材料(研究人員所說的標本)植物納米動物學研究人員說:“ - 可以連接到電子電路以用於設備中。
Daraio說:“通過將活細胞與合成納米結構相結合而得出的納米生物材料是一個新興領域的研究領域,它提供了許多機會,可以創造出具有生物材料中屬性的材料的機會。”
科學家還發現,濕度影響了塞伯伍德對溫度變化的電氣反應。這表明,只要濕度保持恆定,塞伯伍德等材料就可以用作溫度傳感器,並且只要溫度保持恆定,就可以用作濕度傳感器。
塞伯伍德本身可能不是最終在未來設備中最終出現的材料。取而代之的是,通過使用賽博爾伍德了解植物為何如此溫度敏感的原因,科學家“現在希望能夠從植物中提取相關分子,以使用可擴展且經濟上可行的合成過程來創建新材料,”達拉奧說。
Daraio補充說:“例如,我們設想創建具有類似極端溫度靈敏度的材料,這也可以靈活,透明甚至生物相容性。” “然後可以使用這些新材料來創造負擔得起的熱攝像機用於夜視或用於生物醫學應用的新溫度傳感器或作為消費產品中的傳感器。 ”
瑞士聯邦技術學院和意大利薩勒爾諾大學的Bruno Maresca的Daraio和她的同事Raffaele Di Giacomo在3月30日在線詳細介紹了他們的調查結果,該調查結果是美國國家科學院的期刊論文集。
遵循現場科學@livescience,,,,Facebook和Google+。原始文章現場科學。