Projekteja vuodessa
Abstrakti
Driving systems out of equilibrium under feedback control is characteristic for living systems, where homeostasis and dissipative signal transduction facilitate complex responses. This feature not only inspires dissipative dynamic functionalities in synthetic systems but also poses great challenges in designing novel pathways. Here we report feedback-controlled systems comprising two coupled hydrogels driven by constant light, where the system can be tuned to undergo stable homeostatic self-oscillations or damped steady states of temperature. We demonstrate that stable temperature oscillations can be utilized for dynamic colours and cargo transport, whereas damped steady states enable signal transduction pathways. Here mechanical triggers cause temperature changes that lead to responses such as bending motions inspired by the single-touch mechanoresponse in Mimosa pudica and the frequency-gated snapping motion inspired by the plant arithmetic in the Venus flytrap. The proposed concepts suggest generalizable feedback pathways for dissipative dynamic materials and interactive soft robotics.
Alkuperäiskieli | Englanti |
---|---|
Sivut | 1303-1310 |
Sivumäärä | 8 |
Julkaisu | Nature Nanotechnology |
Vuosikerta | 17 |
Numero | 12 |
Varhainen verkossa julkaisun päivämäärä | 28 marrask. 2022 |
DOI - pysyväislinkit | |
Tila | Julkaistu - jouluk. 2022 |
OKM-julkaisutyyppi | A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä |
Sormenjälki
Sukella tutkimusaiheisiin 'Feedback-controlled hydrogels with homeostatic oscillations and dissipative signal transduction'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.Projektit
- 3 Päättynyt
-
-: LIBER/Ikkala
Ikkala, O. (Vastuullinen tutkija)
01/01/2022 → 31/12/2024
Projekti: RCF Academy Project
-
-: Pehmeisiin robotteihin käytettävät valoaktuoitavat ja itsekorjautuvat hydrogeelit
Zhang, H. (Vastuullinen tutkija)
01/09/2020 → 31/08/2023
Projekti: Academy of Finland: Other research funding
-
DRIVEN: Field driven materials for functions, dissipation, and mimicking Pavlovian adaptation
Ikkala, O. (Vastuullinen tutkija)
01/10/2017 → 30/09/2022
Projekti: EU: ERC grants
Laitteet
-
-
OtaNano Nanomikroskopiakeskus
Seitsonen, J. (Manager) & Rissanen, A. (Other)
OtaNanoLaitteistot/tilat: Facility
Lehtileikkeet
-
A life-inspired system dynamically adjusts to its environment
28/11/2022 → 29/11/2022
7 kohdetta/ Medianäkyvyys
Lehdistö/media: Esiintyminen mediassa