Результат воздействия гидрогеля на бактериальную биоплёнку золотистого стафилококка, устойчивого к антибиотикам

Компания IBM десятилетиями занимается разработкой материалов для производства компьютерных микросхем. Несколько лет назад во время работы над одним из чипов инженеры обнаружили, что при соединении определённых материалов образуется положительный электрический заряд, с помощью которого можно вытравливать кремниевую подложку исключительно точно, фактически, в атомном масштабе.

Безусловно, это открытие полезно для производства чипов. Но учёные задались вопросом, а где ещё его можно использовать? Например, как воздействует положительный заряд на живые клетки? Оказалось, что эффект смертельный: вещество притягивает к себе отрицательно заряженную клеточную мембрану, мгновенно уничтожая клетку.

Все, безусловно, помнят разницу между двумя модификациями терминаторов — Т-800 и T-1000. Если первый соответствует устоявшимся представлениям о роботах, то второй — некая управляемая гибкая масса, устойчивая «к баллистическому шоку» ©, которая выглядит и работает совершенно по-другому.

Примерно такие ассоциации возникают (если не вспоминать Лизуна из «Охотников за привидениями»), читая пресс-релиз учёных Скайнет университета Северной Калифорнии о разработке ими технологии превращения гидрогеля в управляемую электрическими полями жёсткую массу, способную изменять свои физические свойства — например, плотность.

Исследователи из японского института RIKEN создали гидрогель, который меняет свою форму в зависимости от температуры. При этом структура геля делает деформацию направленной — он значительно изменяет свои линейные размеры лишь в одном направлении. Количество поглощённой гелем жидкости во время таких деформаций остаётся постоянным.



Обычные гидрогели известны тем, что они могут впитывать большое количество жидкости, в несколько раз превышающее их собственный вес. Впитывая жидкость, они равномерно увеличиваются в объёме, а для уменьшения им необходимо отдать её. И этот процесс занимает достаточно долгое время.

Полученный японцами необычный гидрогель работает, как искусственная мышца. При увеличении температуры он значительно растягивается в одном направлении, и слегка сжимается в других, сохраняя первоначальный объём. Квадратный образец становится прямоугольным, а изготовленный учёными уголок из этого материала бодро шагал по ровной поверхности.

Австралийские инженеры из Университета Вуллонгонг работают над решением одного из важнейших для человечества вопросов: почему в презервативе «ощущения не те» и как это исправить. Используя современный материал гидрогель, они надеются не только избавиться от неприятных ощущений, но даже достичь эффекта, при котором использовать гидрогель будет более приятно, чем работать au naturel. Для точного определения разницы в ощущениях учёные обрабатывают результаты считывания электромагнитных мозговых волн испытуемых.

Первые латексные презервативы появились 100 лет назад, сразу после того, как в 1920-м году был изобретён латекс. С тех пор они претерпели мало изменений, хотя в иных областях научный прогресс значительно продвинулся. Несмотря на очевидный положительный эффект в планировании рождаемости и препятствии распространения заболеваний, у них есть ярые противники, утверждающие о потере удовольствия и не очень приятных ощущениях от латекса.

Одним из самых распространенных и эффективных методов диагностики ЖКТ (желудочно-кишечного тракта) является эндоскопия. Пациент приходит на процедуру, ложится на бочок (как правило, но не всегда), а добрый доктор вводит ему в организм через естественные пути эндоскопический зонд. Приятного в этом процессе мало, для пациента так точно. Однако такой метод позволяет выявить те или иные повреждения тканей или проявления заболеваний внутри ЖКТ.

В 1997 году Габи Иддан и Пол Свэйн создали новый вид эндоскопии — капсульную, когда пациент проглатывает «пилюлю» с камерой, делающую несколько десятков тысяч снимков за пару часов работы. Однако процедура внедрения в организм человека чужеродного тела всегда сопряжена с определенными рисками. Одноразовая капсула, выполнив свою работу, естественным образом выводится из организма, но случаются и казусы, когда она решает задержаться в гостях. В таких плачевных ситуациях приходится проводить специальную операцию для ее удаления. Точнее сказать, раньше приходилось, ибо ученые из МТИ (Массачусетский технологический институт, США) разработали новый тип капсул, которые разрушаются, если на них воздействует свет. Какой материал послужил основой нового устройства, как именно активируется режим самоуничтожения и что происходит дальше? Об этом мы узнаем из доклада ученых. Поехали.

Умные часы, умные холодильники, умные чайники, умные подгузники (да, такое тоже есть) — в последние годы в мире электроники и не только появилось множество экземпляров устройств, чьи возможности были расширены сверх их первоначального спектра. Как правило, одной из основных черт «умных вещей» является связь с Интернетом, но это далеко не единственный критерий, по которому можно судить об интеллектуальных способностях гаджетов. Сегодня мы с вами познакомимся с исследованием, в котором ученые из Пхоханского университета науки и технологии (Пхохан, Южная Корея) создали цветоизменяющий датчик влажность воздуха, не требующий внешнего источника энергии или специфического источника света. Какими особенностями обладает необычное устройство, как оно создавалось и где его можно будет применять? Ответы на эти вопросы ждут нас в докладе ученых. Поехали.

Команда доктора Ван Жуна из Института биомедицинской инженерии Нинбо Китайской академии наук в сотрудничестве с исследователями из Университета Сунь Ятсена и Университета Наньчан разработала антибактериальный гидрогель с контролируемым высвобождением лекарства для заживления ран.

Несмотря на свою якобы внезапную популярность в последние годы, аддитивные технологии впервые увидели свет еще в 1971 году. Долгое время 3D-принтеры использовались исключительно для производства функциональных или эстетических прототипов, а сама технология носила название «быстрое прототипирование». Стремительное развитие вычислительной техники привело к появлению разных методов реализации аддитивных технологий: от лазерной стереолитографии (SLA) до более знаменитой 3D-печати (3DP). Другой термин, появившийся еще в 1894, это гидрогель — полимер, способный поглощать воду (если очень утрировано). У гидрогелей, как и у аддитивных технологий, множество применений: медицина, фармакология и даже энергетика. И вот ученые из университета Северной Каролины решили объединить 3D-печать и гидрогель для создания гидрогелевых структур с желаемыми свойствами. На Хабре была новость об этой разработке, но мы попробуем копнуть глубже. Из чего состоит изучаемый гидрогель, какими свойствами его можно наделить, и что из него можно сделать? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых. Поехали.

Подходит любое механическое воздействие – сжатие, растяжение, перекручивание

Учёные из университета Северной Каролины разработали гибкое и растягивающееся устройство, превращающее механическую энергию в электрическую. Устройство состоит из мягких биосовместимых материалов: жидкого металла и мягкого полимера — гидрогеля. Оно работает как на воздухе, так и под водой. Описание опубликовано в журнале Advanced Materials.

Исследователи считают, что подобные устройства подойдут для питания носимых гаджетов следующего поколения. По словам одного из авторов, Майкла Дики, инженера-химика и специалиста по биомолекулярным технологиям, механической энергии в нашем окружении очень много. Это энергия ветра, энергия волн, движения тела и вибрация моторов. Новое устройство может превращать эту энергию в электричество. Что важно, оно прекрасно работает и под водой.

Терминатор, Оптимус Прайм, C-3PO, Робокоп и многие другие киношные роботы наделены самыми разнообразными функциями. Но между ними есть нечто общее — их нельзя назвать мягкими. И речь идет не о чертах характера, если таковые могут быть у робота, а об их оболочке. Тем не менее в последние годы все больший интерес вызывает именно мягкая робототехника, которая может найти свое применение не только в автономных машинах, но и в тактильных интерфейсах или носимой электронике. Проблема столь футуристичной разработки в том, что подавляющее большинство ее представителей куда менее прочные и потребляют куда больше энергии, чем металлические конкуренты. Ученые из Кембриджского университета (Великобритания) нашли метод решения проблемы прочности мягких роботов, создав новый тип материала, который способен регенерировать при комнатной температуре. Из чего сделан чудо-материал, насколько быстро робот, созданный из него, может сам себя отремонтировать, и где именно может быть применена данная разработка? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых. Поехали.

Что может вызывать отвращение у человека? Кому-то противно смотреть на змей, кто-то шарахается от пауков, а для некоторых черви являются самыми мерзкими существами во Вселенной. Но, несмотря на брезгливость некоторых людей, любые живые существа несут не только вред, но и пользу. Дождевые черви, как известно, крайне полезные существа в сельском хозяйстве, а пиявки издревле использовались в медицине. И те, и другие относятся к кольчатым червям. А вот репутация круглых червей (нематод) куда более неоднозначна, учитывая большое число паразитических видов. И вот ученые из университета Осаки (Япония) решили помочь нематодам, предпочитающим жить в организме человека, реабилитироваться и встать на сторону добра. Для этого ученые создали специальные «костюмы», одев которые на нематоду, ее можно наделить рядом полезных свойств. Из чего сделан костюм нематоды, какими именно свойствами он ее наделяет, и как нарядная нематода может помочь современной медицине? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых. Поехали.

Некоторые технологии, которые стали крайне популярные в последние годы, кажутся нам детищем современной науки. Однако многие из них зародились еще несколько десятков лет тому назад и лишь спустя долгий и тернистый путь совершенствования достигли того вида и функционала, который нам знаком. Вышесказанное отлично описывает аддитивные технологии, которые появились еще в 80-ых, но тогда их функционал и механизм работы сильно отличался от современных. Возможность создавать с помощью 3D-принтера практически любой предмет из практически любого материала сделала это устройство не только популярной игрушкой, но и важным инструментом для ученых из самых разных отраслей науки, от инженерии до медицины. Но 3D-принтеры, как и любая другая технология, продолжают развиваться, а ученые ищут все новые и новые пути сделать их еще более эффективными и расширить спектр их применения. Так ученые из Общества научных исследований имени Макса Планка (Мюнхен, Германия) решили объединить акустику и аддитивные технологии, создав принтер, способный печатать трехмерные объекты посредством звуковых волн. Какой принцип работы нового устройства, что делают звуковые волны, и насколько эффективна данная методика? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.

Какова цель жизни индивида? Какова цель представителя того или иного вида? Может показаться, что у этих вопросов общий корень, но это не так. Цель индивида, как не парадоксально, индивидуальна, она может быть не связана с видовой принадлежностью, может даже идти в разрез с потребностями вида. Но цель представителя вида заключается в его сохранении. Человечество, как вид, делало все мыслимое и немыслимое во имя своего выживания, развития и последующего доминирования на планете Земля. Дабы достичь того, что есть у нас сейчас, человечество поставило себя выше других видов и даже самой среды обитания. Да, это дало свои плоды, но часть из них гниют еще на ветке. Говоря о том, что деятельность человека имела крайне негативный эффект на экологию, мы пытаемся принять свои ошибки прошлого, дабы изменить будущее. Одномоментного чуда, когда люди во всей массе своей отказываются от ископаемых ресурсов, пластиковых пакетов и животноводства, не случится, как бы сильно того не хотели особо активные эко-активисты. Но это не значит, что ученые сидят сложа руки. Напротив, они стараются внести ощутимый вклад в улучшение экологической ситуации. Этот благородный мотив был и у ученых из университета Сассекса (Великобритания), разработавших биоразлагаемый гидрогель на основе водорослей, который они успешно применили для создания экологичного, и при этом точного тензодатчика. Какова была процедура синтеза гидрогеля, как тестировался датчик и насколько он точен? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.