Изобретено гибкое оптоволокно из гидрогеля

27.10.2016

Исследователи Массачусетского технологического университета создали хорошо гнущийся оптический кабель. Внутрь внедрили несколько светящихся органических маркеров, красители действуют как сенсоры деформации и нагрузки. По ним можно определить, в каком месте кабель деформировался, и с какой силой. Его растяжение позволяет узнать о том, как протекает болезнь пациента или его выздоровление.

Биосовместимый эластичный оптический кабель сделан из гидрогеля, состоящего преимущественно из воды. Гибкий провод может быть внедрён в тело человека для терапевтических целей или идентификации возможной болезни.


Используя принципы оптогенетики, построенные на исследовании работы нервных клеток, происходит внедрение в мембрану органической ткани — преимущественно ткани мозга — группы светочувствительных рецепторов гибкого гидрогелиевого кабеля, реагирующей на возбуждение светом. На основании данных, полученных от рецепторов, может быть повышено качество терапии болезней Паркинсона, депрессии, тревожности и эпилепсии.

Задействовать свойства гидрогелиевого материала исследователей подтолкнула консультация с группой учёных из Гарвардской медицинской школы. Исследователям удалось первыми сделать гидрогелиевый оптический кабель, по которому они пропустили свет, однако при сгибании он ломался. Впоследствии двум группам учёных удалось повысить гибкость гидрогелиевого материала, добавив сверху полимерную оболочку и сопрягающее соединение.

Конструктивный дизайн кабеля состоит из сердцевины, проводящей свет, обмотки и химиката, который их связывает. Сопряжение карбоксил и аминогрупп обмотки и сердцевины склеивают их в единое целое. Транспортировка максимального количество света по кабелю обеспечивает разные свойства преломления сердцевины и обмотки. Тесты на разных длинах волн показали низкое значение затухания. Также кабель мог растягиваться на длину, превышавшую начальную в семь раз, без повреждения его структуры. Если заполнить произвольные участки органическим красителем и на выходе измерять спектр волны, то деформированные участки будут поглощать больше света. Измерив разницу транслируемого света с показателями на выходе, можно с точностью сказать, какой именно участок был деформирован и на сколько.

 

Источник

акция сервис-центра написать нам скачать каталог заказать звонок