Людина-Росомаха надихнула науковців на створення самовідновлюваного матеріалу

Людина-Росомаха надихнула науковців на створення самовідновлюваного матеріалу

Пам'ятаєте персонажа з коміксів – Росомаху? Його особливістю була здатність до швидкої регенерації навіть після смертельно небезпечних травм. Незвичайні можливості цього персонажа надихнули вчених із США та Китаю на створення прозорого еластичного самовідновлюваного матеріалу. Результати їх роботи були опубліковані в журналі Advanced Materials[1].

Отриманий синтетичний полімер має достатню електропровідність, щоб забезпечити передачу нервових імпульсів, має біосумісність, тому матеріал можна застосовувати для формування штучної м'язової тканини і створення шкіри. Також розроблений матеріал може відновлюватися після механічних пошкоджень при кімнатній температурі.

Самовідновлюваний матеріал

У верхній лівій частині зображення показана структура полімеру. У правій частині – п'ятикратне розтягнення відновленого зразка.
Внизу зображено відновлення розрізаного матеріалу.
University of California

Як відомо, найчастіше ідеї найгеніальніших винаходів з'являлися в тих, хто уважно спостерігав за процесами, що відбуваються в природі. Більшість живих організмів в тій чи іншій мірі володіють здатністю до регенерації тканин. Тому вчені задалися питанням, чи можна надати інженерним матеріалам властивостей регенерації. На сьогоднішній день самовідновлювані неорганічні матеріали є новою галуззю в матеріалознавстві.

Приклад використання таких матеріалів можна знайти у стародавньому Римі. Там в склад цементу додавався пилоподібний продукт (пуццолан), що складається з суміші вулканічного попелу, туфу і пемзи. Даний матеріал знайшов широке застосування в будівництві.
У сучасних дослідженнях хороші результати "самолікування" відзначаються у полімерів та еластомерів. Процеси відновлення досягаються різними способами. Один з методів – вміст в матеріалі мікрокапсул регенеруючої речовини. У разі пошкодження матеріалу, з капсул випускається діюча речовина, яка усуває дефект. В іншому способі застосовуються термопластичні полімери, які можуть включатися до складу матеріалу різними способами. Але в даному методі потрібні додаткові дії для запуску регенеруючих властивостей (наприклад, нагрівання речовини, вплив електрикою або світлом).

Відмінною особливістю нового самовідновлюваного полімеру, отриманого в результаті досліджень, є використання іонно-дипольних зв'язків. Завдяки цьому досягається прозорість речовини, можливість витримувати великі навантаження і здатність до повного відновлення за добу без використання зовнішніх стимулів або за 6 годин при температурі 50°C. Результати тестів полімеру показали високу міцність матеріалу: зразок можна розтягнути в 30 разів від початкової довжини, при цьому зберігши його властивості. А щоб зразок після розрізу міг відновитися і витримати дворазове розтягнення, знадобиться всього 5 хвилин при кімнатній температурі.

Процес регенерації структури зразка на основі полімерних ланцюжків і катіонів електроліту

Процес регенерації структури зразка на основі полімерних ланцюжків і катіонів електроліту.
University of California

Дослідники вважають, що отриманий матеріал може отримати широку область застосування: в робототехніці (відновлення механічних пошкоджень), щоб продовжити термін роботи літій-іонних акумуляторів, поліпшити якість біосенсорів, що використовуються у медицині і моніторингу навколишнього середовища.

А тепер пропоную повернутися до початку статті, до того, що на створення матеріалу вчених надихнув приклад Росомахи. Цікаво те, що "неймовірними" здібностями до регенерації, в принципі, володіє будь-який людський організм. І досить цікаву інформацію про пролонгацію життя за видову межу можна прочитати в книзі "АллатРа" (детальніше можна прочитати тут). Там описано, що в основі регенерації клітин організму лежить унікальна речовина – міжклітинний матрикс, а для створення експериментального препарату-"хронопротектора" використовувалися прості, доступні для масового виготовлення інгредієнти. В іншій же книзі Анастасії Нових – "Перехрестя" – також говориться, що "старіння як таке абсолютно протиприродне для людського організму як високоорганізованої істоти, бо всередині нього закладена ціла система та програми захисту від біологічної смерті", і наводяться факти з історії медицини, які підтверджували цю інформацію.
Звичайно, в умовах сучасного розвитку медицини подібні заяви звучать як фантастика, особливо коли дослідницький потенціал обмежується матеріальним світоглядом. І в будь-якому випадку, те ж подовження життя людини за видову межу та інші нові високі технології (про які, наприклад, написано тут), мають сенс лише тоді, коли в суспільстві буде домінувати духовний світогляд. Як говориться в книзі "АллатРа": "Де видно прямий шлях, навіщо їхати по кривій".

 

Автор: Аріна Калініна

[1] A Transparent, Self-Healing, Highly Stretchable Ionic Conductor onlinelibrary.wiley.com/wol1/doi/10.1002/adma.201605099/abstract

Знайшли друкарську помилку? Виділіть фрагмент і натисніть Ctrl + Enter.


Це цікаво 63

Підписатися на новини



Людина-Росомаха надихнула науковців на створення самовідновлюваного матеріалу - Рейтинг теми: 5.00 з 5.00 проголосувавших: 63
Схожі статті:


Залишити коментар
AllatRa.TV онлайн


Архів матеріалів

Концепція