Свет определенных длин волн (цвета) может быть использован для снабжения энергией и управления движением частиц активных материалов, которые называют термином «программируемая материя». Такие материалы, способные динамически изменять свою форму, структуру и некоторые другие свойства, согласно заложенной в них «программе», в будущем будут широко использоваться в самых различных областях, начиная от медицины, машиностроительной промышленности, заканчивая космическими и военными технологиями.
Ученые из Лундского университета, Швеция, работая с коллегами из университетов Дюссельдорфа, Эдинбурга и Кебриджа, разработали модель активного материала, частицы которого начинают двигаться под управлением света с определенными параметрами. Свет питает эти частицы точно также, как и некоторые микроорганизмы, частицы материала начинают двигаться, спонтанно формируя структуры наподобие насосов, которые позволяют переместить еще большее количество других подобных частиц. Изменяя форму луча падающего света, его интенсивность и длину волны, можно управлять направлением и скоростью перемещения частиц программируемой материи.
Отметим, что исследования, связанные с программируемой материей являются относительно новой областью. Ученым уже удавалось добиться подобного поведения частиц материи, которые для перемещения используют своего рода топливо, к примеру, сахар или пероксид водорода, однако, разработка материи, частицы которой для функционирования нуждаются только в свете, является достаточно серьезным прорывом в данном направлении.
«У выбранной нами стратегии имеется огромный потенциал для разработки недорогого и простого способа накачки энергией и управления функциями не только частиц активных материалов, но и микроорганизмов, которые будут выступать в роли микророботов» — рассказывает Джоаким Стенхэммэр (Joakim Stenhammar), один из исследователей, — «Используя такие активные частицы можно произвести программируемую материю, которая позволит переместить ряд технологий из разряда научной фантастики в разряд реально существующих вещей. Только представьте себе некие универсальные предметы, которые меняют свою форму и функциональность по желанию человека. Кроме этого, конструкции, созданные из таких материалов, могут быстро и самостоятельно адаптироваться к любым колебаниям параметров окружающей среды, изменяя структуру, свойства и функции материала».
«Сейчас мы еще не готовы произвести полнофункциональные программируемые материалы, обладающие широким спектром возможностей» — пишут исследователи, — «Но наша работа является одним из первых шагов к реализации того, что в настоящее время считается абсолютно невозможным».
