Ustvaril je samo-zdravilni občutljiv material

Novi material se lahko uporablja v protetiki, pa tudi pri ustvarjanju elektronskih naprav.

Znanstveniki poskušajo ustvariti material, ki je že več let posnemal človeško kožo, ima enake značilnosti in lahko izvaja takšne funkcije. Glavne lastnosti kože, ki jih znanstveniki poskušajo prenoviti, so občutljivost in sposobnost zdravljenja. Zaradi teh lastnosti človeška koža pošilja signale možganom o temperaturi in tlaku ter služi kot zaščitna ovira proti dražilnim dražljajem.

Ekipa profesorja Univerze za kemijsko inženirstvo Stanford, Chengdu Bao, je zaradi težavnega dela prvič uspela ustvariti gradivo, ki združuje ta dva značaja.

Je ustvaril številne primere "umetno kožo", v zadnjih desetih letih, pa tudi najboljši med njimi je imel resne pomanjkljivosti. Nekateri od njih zahtevajo "vročino" za "ozdravitev", zaradi česar je njihova vsakodnevna uporaba nemogoča. Druge se obnavljajo pri sobni temperaturi, toda ko so obnovljene, se spreminja njihova mehanska ali kemična struktura, zaradi česar so v resnici za enkratno uporabo. Najpomembneje pa je, da noben od teh materialov ni dober prevodnik električne energije.

Zhang Bao in njegovi kolegi so uspeli narediti velik korak naprej v tej smeri in prvič, da v enem samem materialu združimo samozdravljenje plastičnega polimera in električno prevodnost kovine.

Znanstveniki so začeli s plastiko, ki je bila sestavljena iz dolgih verig molekul, povezanih z vodikovimi vezmi. To je precej šibka povezava med pozitivno zaračunano regijo enega atoma in negativno napolnjeno regijo naslednjega. Ta struktura je omogočila učinkovito popravilo materiala po zunanjem vplivu. Molekule preprosto zlomijo, nato pa se ponovno povežejo v prvotni obliki. Kot rezultat je bil dosežen fleksibilen material, ki so ga znanstveniki primerjali z levo v hladilniku.

Na ta elastičen polimer so znanstveniki dodali mikrodelce niklja, kar je povečalo mehansko trdnost materiala. Poleg tega so ti delci povečali svojo električno prevodnost: tok je enostavno prenašati iz ene mikročelke v drugo.

Rezultat je izpolnil vsa pričakovanja. "Večina plastike je dober izolator in imamo odličnega dirigenta," je zaključil Zheng Bao.

Potem so znanstveniki preizkusili sposobnost materiala za ozdravitev. Pol prečijo košček materiala z nožem. Raziskovalci so rahlo pritiskali oba oblikovana dela, ugotovili, da je material obnovil prvotno trdnost in električno prevodnost za 75%. Pol ure uro je material popolnoma obnovil svoje prvotne lastnosti.

"Tudi človeška koža traja nekaj dni, da se ozdravi, zato mislim, da smo dosegli zelo dober rezultat," je povedal kolega Bao Benjamin Chi Kion Tee.

Novi material je uspešno opravil naslednji test - 50 ciklov izreza.

Raziskovalci se ne bodo zadrževali na tem. V prihodnosti želijo doseči učinkovitejšo uporabo delcev niklja v materialu, saj ne samo, da je močna in izboljša električno prevodnost, temveč tudi zmanjša sposobnost samopopodobitve. Uporaba manjših kovinskih delcev lahko naredi material še bolj učinkovit.

Z merjenjem občutljivosti materiala, so znanstveniki ugotovili, da je sposoben za odkrivanje in odzivanje na tlačne sile za rokovanje. Ker sta Bao in njegova ekipa prepričana, da se lahko njihov izum uporabi v protetičnih okončinah. Poleg tega bodo svoje materiale naredili čimbolj tanke in pregledne, da bi jih lahko uporabili za pokrivanje elektronskih naprav in njihovih zaslonov.

[1], [2], [3]