Дослідники розробили метод точного контролю поперечної деформації клітин бамбука шляхом маніпулювання локалізованим вмістом вологи, відкриваючи двері для передових матеріальних застосувань. Ця інноваційна техніка, опублікована в Nature Communications наприкінці 2023 року, дозволяє інженерію механічних властивостей бамбука без зміни його хімічного складу або клітинної архітектури.
Команда, очолювана Бай, Яном і Лу, впровадила точно налаштовані градієнти вологості в тканині бамбука, викликаючи цільове набухання та скорочення в певних популяціях клітин. Це призводить до передбачуваної та відтворюваної поперечної деформації клітин, пропонуючи новий підхід до біо-натхненної науки про матеріали. Цей метод використовує наноемітери та поглиначі вологи для підтримки стаціонарних зон вологості, створюючи диференціальний вміст води в структурі бамбука.
Здатність програмувати реакцію бамбука в мікромасштабі передбачає можливості для створення спеціальних природних матеріалів із механічними характеристиками на вимогу. Контроль набухання клітин у поперечному напрямку може модулювати жорсткість, міцність і розсіювання енергії, розширюючи корисність бамбука за межі традиційного будівництва. Це дослідження має наслідки для біо-натхненного дизайну, потенційно призводячи до створення розумних матеріалів в архітектурі та носимих пристроях, які адаптуються до вологості навколишнього середовища. Крім того, інтеграція інженерних елементів з бамбука в композити може підвищити довговічність і функціональність у різних промислових секторах, сприяючи розвитку стійких і високоефективних матеріалів.