Co AI sklei, tego człowiek nie rozdzieli

|||Z ostatniej chwili

W przyrodzie kolor wściekle żółty bywa stosowany ku przestrodze (patrz: liściołaz żółty) czy jako kamuflaż (patrz: modliszka storczykowa). W Pulsarze natomiast – to sygnał końca embarga, które prestiżowe czasopisma naukowe nakładają na publikowane przez badaczy artykuły. Tekst z żółtym oznaczeniem dotyczy więc doniesienia, które zostało upublicznione dosłownie przed chwilą.

Projektowanie klejów działających pod wodą stanowi ogromne wyzwanie dla materiałoznawców. Zakłóca ona bowiem większość mechanizmów adhezji (dzięki którym materiały przylegają do siebie). Tymczasem natura doskonale poradziła sobie z tym problemem – mięczaki czy bakterie produkują białka, umożliwiające skuteczne przyczepianie się do mokrych powierzchni.

Zespół naukowców z Chin i Japonii postanowił wykorzystać to jako inspirację. Badacze przeanalizowali sekwencje prawie 25 tys. białek adhezyjnych, pochodzących od niemal 4 tys. różnych organizmów, aby znaleźć kluczowe wzorce odpowiedzialne za ich właściwości klejące. Na podstawie tej analizy zsyntetyzowali początkową partię 180 hydrożeli, których skład chemiczny naśladował naturalne proteiny.

Posłużyły one jako zbiór danych do „wytrenowania” modelu AI, projektującego zupełnie nowe formuły i przewidującego, które z nich będą miały jeszcze lepsze właściwości. Każdą taką obiecującą propozycję naukowcy syntetyzowali i testowali, a wyniki ponownie „wrzucali” do modelu, aby ten stawał się „mądrzejszy”. Po trzech rundach badacze uzyskali hydrożele o sile adhezji przekraczającej jeden megapaskal (MPa) – wartość ok. dziesięciokrotnie wyższą niż dotychczas raportowane dla klejów podwodnych.

Jeden z hydrożeli został użyty do przyklejenia gumowej kaczki do nadmorskiej skały. Pozostała na miejscu, skutecznie opierając się falom i pływom morskim. Inny hydrożel wykorzystano do uszczelnienia 20-milimetrowej dziury w rurze wypełnionej wodą. Łata natychmiast zatrzymała wyciek pod wysokim ciśnieniem i działała bez zarzutu przez ponad pięć miesięcy.

Co istotne, nowe hydrożele wykazały też dobrą biokompatybilność w testach podskórnych na myszach, co otwiera drogę do zastosowań medycznych. Mogłyby posłużyć jako kleje tkankowe, powłoki protez czy elastyczne biosensory. Inne potencjalne zastosowania – poza medycyną – to prace przy podwodnych konstrukcjach i statkach, w hodowlach morskich czy instalacjach przemysłowych.

Sukces japońskich i chińskich naukowców pokazuje, jak potężnym narzędziem staje się AI w odkrywaniu nowych materiałów. To zapowiedź prawdziwej rewolucji.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.