A fost creat un material sensibil la auto-vindecare

Noul material poate fi folosit în protetică, precum și în crearea de dispozitive electronice.

Oamenii de știință au încercat să creeze materiale care imitau pielea umană de mulți ani, aveau aceleași caracteristici și puteau îndeplini astfel de funcții. Principalele calități ale pielii pe care oamenii de știință încearcă să le recreeze sunt sensibilitatea și capacitatea de a se vindeca. Datorită acestor proprietăți, pielea umană transmite semnale către creier cu privire la temperatură și presiune și servește ca o barieră protectoare împotriva iritanților de mediu.

Echipa profesor de inginerie chimică Universitatea Stanford, Chengdu Bao, ca rezultat al muncii dureroase pentru prima dată a reușit să creeze un material care să combine aceste două calități.

În ultimii zece ani s-au creat multe mostre de "piele artificială", dar și cele mai sofisticate au avut dezavantaje serioase. Unele dintre ele necesită "căldură" pentru a "vindeca", ceea ce face imposibilă utilizarea lor zilnică în condiții cotidiene. Altele sunt restaurate la temperatura camerei, dar atunci când sunt restaurate, structura lor mecanică sau chimică se modifică, ceea ce le face, de fapt, de unică folosință. Dar, cel mai important, nici unul dintre aceste materiale nu a fost un bun conducător de electricitate.

Zhang Bao și colegii săi au reușit să facă un mare pas înainte în această direcție și pentru prima dată să combine într-un singur material auto-vindecarea polimerului plastic și conductivitatea electrică a metalului.

Oamenii de știință au început cu materiale plastice, care au constat din lanțuri lungi de molecule legate prin legături de hidrogen. Aceasta este o legătură destul de slabă între regiunea pozitiv încărcată a unui atom și regiunea încărcată negativ a următorului. Această structură a permis materialului să se auto-reparare efectiv după un impact extern. Moleculele se prăbușesc pur și simplu, dar apoi se reconectează în forma lor originală. Ca urmare, a fost obținut un material flexibil, pe care oamenii de știință îl comparau cu stânga în irisul frigiderului.

La acest polimer rezistent, cercetătorii au adăugat microparticule de nichel, care au mărit puterea mecanică a materialului. În plus, aceste particule și-au mărit conductivitatea electrică: curentul este ușor transportat de la o microparticulă la alta.

Rezultatul a întrunit toate așteptările. "Majoritatea materialelor plastice sunt izolatori buni și avem un dirijor excelent", a concluzionat Zheng Bao.

Apoi oamenii de știință au testat capacitatea materialului de a se recupera. Au tăiat o bucată mică de material cu un cuțit. Apăsând ușor cele două părți formate una la cealaltă, cercetătorii au descoperit că materialul și-a recuperat puterea inițială și conductivitatea electrică cu 75%. O jumătate de oră mai târziu, materialul și-a restabilit complet proprietățile originale.

"Chiar si pielea umana dureaza cateva zile pentru a se vindeca, asa ca cred ca am obtinut un rezultat foarte bun", a declarat colegul lui Bao Benjamin, Chi Kion Tee.

Un nou material a trecut cu succes următorul test - 50 de cicluri de recuperare a inciziei.

Cercetătorii nu se vor concentra asupra acestui lucru. În viitor, doresc să obțină o utilizare mai eficientă a particulelor de nichel în material, deoarece nu numai că o fac puternică și că îmbunătățește conductivitatea electrică, dar și reduce capacitatea de autoreparare. Folosirea unor particule de metal mai mici poate face materialul chiar mai eficient.

Măsurând sensibilitatea materialului, oamenii de știință au descoperit că este capabil să detecteze și să reacționeze la presiune cu forța strânse de strângere de mână. Deoarece Bao și echipa lui sunt siguri că invenția lor poate fi folosită în membrele protetice. În plus, vor face ca materialul lor să fie cât mai subțire și mai transparent posibil, astfel încât să poată fi utilizat pentru a acoperi dispozitivele electronice și ecranele lor.

[1], [2], [3]