Nové publikace
Byl vytvořen samoregenerační snímací materiál.
Naposledy posuzováno: 01.07.2025
Veškerý obsah iLive je lékařsky zkontrolován nebo zkontrolován, aby byla zajištěna co největší věcná přesnost.
Máme přísné pokyny pro získávání zdrojů a pouze odkaz na seriózní mediální stránky, akademické výzkumné instituce a, kdykoli je to možné, i klinicky ověřené studie. Všimněte si, že čísla v závorkách ([1], [2] atd.) Jsou odkazy na tyto studie, na které lze kliknout.
Pokud máte pocit, že některý z našich obsahů je nepřesný, neaktuální nebo jinak sporný, vyberte jej a stiskněte klávesu Ctrl + Enter.
Nový materiál lze použít v protetice i při výrobě elektronických zařízení.
Vědci se již mnoho let snaží vytvořit materiál, který by napodoboval lidskou kůži, měl stejné vlastnosti a plnil podobné funkce. Hlavními vlastnostmi kůže, které se vědci snaží napodobit, jsou citlivost a schopnost hojení. Díky těmto vlastnostem lidská kůže vysílá do mozku signály o teplotě a tlaku a slouží jako ochranná bariéra proti dráždivým látkám z prostředí.
Tým profesora chemického inženýrství Zhenana Baa ze Stanfordské univerzity se díky pečlivé práci poprvé podařilo vytvořit materiál, který tyto dvě vlastnosti kombinuje.
Během posledních deseti let bylo vytvořeno mnoho příkladů „umělé kůže“, ale i ty nejpokročilejší z nich měly velmi vážné nedostatky. Některé z nich vyžadují k „zahojení“ vysoké teploty, což znemožňuje jejich použití v běžných domácích podmínkách. Jiné se restaurují při pokojové teplotě, ale během restaurování se mění jejich mechanická nebo chemická struktura, což je ve skutečnosti činí jednorázovými. Ale co je nejdůležitější, žádný z těchto materiálů nebyl dobrým vodičem elektřiny.
Zhenan Bao a jeho kolegové v tomto směru udělali významný krok vpřed a poprvé zkombinovali samoopravné vlastnosti plastového polymeru a elektrickou vodivost kovu v jednom materiálu.
Vědci začali s plastem, který se skládal z dlouhých řetězců molekul spojených vodíkovými vazbami. Jedná se o poměrně slabé spojení mezi kladně nabitou oblastí jednoho atomu a záporně nabitou oblastí dalšího. Tato struktura umožnila materiálu efektivně se samoopravit po vnějších vlivech. Molekuly se poměrně snadno rozpadají, ale poté se znovu spojí ve své původní podobě. Výsledkem byl flexibilní materiál, který vědci přirovnali k karamelu ponechanému v lednici.
Vědci přidali do tohoto elastického polymeru mikročástice niklu, což zvýšilo mechanickou pevnost materiálu. Tyto částice navíc zvýšily jeho elektrickou vodivost: proud se snadno vede z jedné mikročástice na druhou.
Výsledek splnil všechna očekávání. „Většina plastů jsou dobré izolanty, ale my jsme získali vynikající vodič,“ shrnul Zhenan Bao.
Vědci poté otestovali schopnost materiálu se zotavit. Nožem rozřízli malý kousek materiálu napůl. Lehkým stlačením obou výsledných částí k sobě vědci zjistili, že materiál znovu získal 75 % své původní pevnosti a elektrické vodivosti. O půl hodiny později materiál zcela obnovil své původní vlastnosti.
„I lidské kůži trvá několik dní, než se zahojí. Takže si myslím, že jsme dosáhli docela dobrého výsledku,“ řekl Baův kolega Benjamin Chi Kion Tee.
Nový materiál také úspěšně prošel dalším testem - 50 cykly řezání a zotavení.
Vědci se tím ale nezastaví. V budoucnu chtějí lépe využít částice niklu v materiálu, protože ho nejen zesilují a zlepšují jeho elektrickou vodivost, ale také snižují jeho schopnost samoopravy. Použití menších kovových částic by mohlo materiál ještě více zefektivnit.
Měřením citlivosti materiálu vědci zjistili, že dokáže detekovat a reagovat na tlak silou stisku ruky. Proto si Bao a jeho tým jsou jisti, že jejich vynález lze použít v protetických končetinách. Kromě toho plánují vyrobit svůj materiál co nejtenčí a nejprůhlednější, aby mohl být použit k potahování elektronických zařízení a jejich obrazovek.
[