Byl vytvořen materiál samoléčebně citlivý

Nový materiál lze použít v oblasti protetiky, stejně jako při tvorbě elektronických zařízení.

Vědci se snaží vytvářet materiály, které napodobují lidskou pokožku po mnoho let, měly stejné vlastnosti a mohly tyto funkce plnit. Hlavní vlastnosti pokožky, kterou se vědci snaží znovu vytvořit, jsou citlivost a schopnost léčit. Díky těmto vlastnostem lidská kůže vysílá signály do mozku o teplotě a tlaku a slouží jako ochranná bariéra proti dráždivým látkám v životním prostředí.

Tým profesora chemického inženýrství Stanfordské univerzity, Chengdu Bao, který se v důsledku obtížné práce poprvé podařilo vytvořit materiál, který kombinuje tyto dvě vlastnosti.

Během uplynulých deseti let byly vytvořeny mnohé vzorky "umělé kůže", ale i ty nejsložitější měly velmi vážné nedostatky. Některé z nich vyžadují "teplo" k "léčení", což znemožňuje jejich každodenní použití v každodenních podmínkách. Jiné se obnoví při pokojové teplotě, ale když se obnoví, změní se jejich mechanická nebo chemická struktura, což z nich činí ve skutečnosti jednorázové použití. Ale co je nejdůležitější, žádný z těchto materiálů nebyl dobrým dirigentem elektřiny.

Zhang Bao a jeho kolegové se podařilo udělat velký krok vpřed v tomto směru a poprvé spojit v jednom materiálu samoléčení plastického polymeru a elektrickou vodivost kovu.

Vědci začali s plasty, které se skládaly z dlouhých řetězců molekul spojených vodíkovými vazbami. Toto je poměrně slabé spojení mezi kladně nabitou oblastí jednoho atomu a záporně nabitou oblastí dalšího. Tato struktura umožnila materiálu, aby se po vnějším účinku účinně opravil. Molekuly se prostě zhroutí, ale pak se znovu připojují v původní podobě. V důsledku toho byl získán flexibilní materiál, který vědci srovnávali s levou v lednici ledničky.

K tomuto pružnému polymeru přidali vědci niklové mikročástice, které zvýšily mechanickou pevnost materiálu. Tyto částice navíc zvýšily svou elektrickou vodivost: proud se snadno přenáší z jedné mikročástice na druhou.

Výsledek splnil všechny očekávání. "Většina plastů jsou dobré izolátory a máme vynikajícího dirigenta," uzavřel Zheng Bao.

Potom vědci zkoušeli schopnost materiálu se zotavit. Napůl rozřezali malý kus materiálu nožem. Lehce přitlačující dvě navzájem tvarované části, výzkumníci zjistili, že materiál získal původní sílu a elektrickou vodivost o 75%. O půl hodiny později materiál zcela obnovil původní vlastnosti.

"Dokonce i lidská kůže trvá několik dní, než se uzdraví, takže myslím, že jsme dosáhli velmi dobrého výsledku," řekl kolega Bao Benjamina Chi Kion Tee.

Nový materiál úspěšně prošel dalším testem - 50 cyklů incize-zotavení.

Vědci se o tom nebudou zabývat. V budoucnu chtějí dosáhnout efektivnějšího využití částic niklu v materiálu, protože nejen že jsou silné a zlepšují elektrickou vodivost, ale také snižují schopnost samoopravy. Použití menších kovových částic může činit materiál ještě účinnějším.

Měření citlivosti materiálu, vědci zjistili, že je schopen detekovat a reagovat na tlak se silou handshake. Protože Bao a jeho tým jsou přesvědčeni, že jejich vynález může být použit v protetických končetinách. Kromě toho budou dělat svůj materiál co nejtenčí a nejpresvědčivější, aby mohl být použit pro zakrytí elektronických zařízení a jejich obrazovky.

[1], [2], [3]