A hidrogél az emberi agyat utánozza

A Hokkaido Egyetem kutatói olyan puha és nedves anyagot találtak, amely képes memorizálni, visszakeresni és elfelejteni az információkat, akárcsak az emberi agy. Megállapításaikat a Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) folyóiratban teszik közzé.

[wp_ad_camp_1]

A hidrogélek rugalmas anyagok, amelyek nagy mennyiségben tartalmaznak vizet – ebben az esetben kb. 45% -ot, valamint más vegyi anyagokat is, amelyek állványszerű struktúrát képeznek a víztartalomhoz. Jian Ping Gong professzor, Kunpeng Cui asszisztens professzor, valamint hallgatóik és kollégáik a Hokkaido Egyetem Kémiai Reakciók Tervezési és Felfedési Intézetében (WPI-ICReDD) arra törekszenek, hogy olyan hidrogéleket fejlesszenek ki, amelyek biológiai funkciókat tudnak kiszolgálni. Ebben a tanulmányban a kutatók vékony hidrogélt helyeztek két műanyag lemez közé, a felső lemez alakja vagy betűi kivágottak voltak, és a hidrogélnek csak ez volt a területe. Például a minták között szerepelt egy repülőgép és a “GÉL” szó is.

A gélt kezdetben hideg vízbe helyezték, hogy kialakuljon az egyensúly. Ezután a gélt forró fürdőbe helyezték át. A gél felszívta a vizet a szerkezetébe, duzzanatot okozva, de csak a kitett területen. Ez a mintát, amely egy információnak felel meg, a gélre nyomtatta. Amikor a gélt visszavitték a hidegvizes fürdőbe, az ennek kitett terület átlátszatlanná vált, és a tárolt információk láthatóvá váltak, mivel ezeket “szerkezeti frusztrációnak” hívják. Hideg hőmérsékleten a hidrogél fokozatosan zsugorodott, felszabadítva az abszorbeált vizet. A minta lassan elhalványult. Minél hosszabb ideig maradt a gél a forró vízben, annál sötétebb vagy intenzívebb volt a lenyomat, és ezért annál tovább tartott az információ elhalványulása vagy „elfelejtése”. A melegebb hőmérséklet felgyorsította az emlékeket. A csapat megmutatta, hogy a hidrogélben kialakult memória stabil a hőmérsékleti ingadozások és a nagy fizikai nyújtástól eltekintve is.