Vytvoril sa samo-hojivý materiál

Nový materiál sa môže používať v oblasti protetiky, ako aj pri tvorbe elektronických zariadení.

Vedci sa pokúšali vytvoriť materiál, ktorý napodobňuje ľudskú pokožku už veľa rokov, mal rovnaké vlastnosti a mohol vykonávať takéto funkcie. Hlavné vlastnosti kože, ktoré sa vedci pokúšajú obnoviť, sú citlivosť a schopnosť liečiť. Kvôli týmto vlastnostiam ľudská koža vysiela signály do mozgu o teplote a tlaku a slúži ako ochranná bariéra proti dráždivým látkam v životnom prostredí.

Tím profesora chemického inžinierstva Stanfordská univerzita v Chengdu Bao v dôsledku starostlivej práce prvýkrát dokázal vytvoriť materiál, ktorý spája tieto dve vlastnosti.

Počas posledných desiatich rokov boli vytvorené mnohé vzorky "umelej kože", ale aj tie najsofistikovanejšie mali veľmi vážne nevýhody. Niektoré z nich vyžadujú "teplo" na "liečenie", čo znemožňuje ich každodenné používanie v každodenných podmienkach. Ostatné sú obnovené pri izbovej teplote, ale keď sa obnovia, zmenia sa ich mechanické alebo chemické štruktúry, čo z nich robí v skutočnosti jednorazové. Najdôležitejšie však, žiaden z týchto materiálov nebol dobrý vodič elektrickej energie.

Zhang Bao a jeho kolegovia sa podarilo urobiť veľký krok vpred týmto smerom a po prvýkrát spojiť v jednom materiáli samoliečanie plastového polyméru a elektrickú vodivosť kovu.

Vedci začali s plastmi, ktoré pozostávali z dlhých reťazcov molekúl spojených vodíkovými väzbami. Toto je pomerne slabé spojenie medzi pozitívne nabitou oblasťou jedného atómu a negatívne nabitou oblasťou ďalšieho. Táto štruktúra dovolila materiálu účinne opraviť po vonkajšom náraze. Molekuly sa jednoducho zrútia, ale potom sa znovu pripoja v pôvodnej podobe. Ako výsledok bol získaný pružný materiál, ktorý vedci porovnali s ľavicou v chladničke.

K tomuto pružnému polyméru prišli vedci mikrovlákien niklu, čo zvýšilo mechanickú pevnosť materiálu. Navyše tieto častice zvýšili svoju elektrickú vodivosť: prúd sa ľahko prenáša z jednej mikročastice do druhej.

Výsledok splnil všetky očakávania. "Väčšina plastov sú dobré izolátory a máme vynikajúceho dirigenta," uzavrel Zheng Bao.

Potom vedci testovali schopnosť materiálu zotaviť sa. Na polovicu nakrájajú malý kúsok materiálu nožom. Ľahké stlačenie dvoch tvarovaných častí navzájom, výskumníci zistili, že materiál získal pôvodnú pevnosť a elektrickú vodivosť o 75%. O polhodinu neskôr materiál úplne obnovil pôvodné vlastnosti.

"Aj ľudská pokožka trvá niekoľko dní, aby sa uzdravila, takže si myslím, že sme dosiahli veľmi dobrý výsledok," povedal kolega Baena Benjamina Chi Kion Tee.

Nový materiál úspešne prešiel ďalšou skúškou - 50 cyklov incízie-zotavenie.

Výskumní pracovníci sa nebudú zaoberať týmto problémom. V budúcnosti chcú dosiahnuť efektívnejšie využitie častíc niklu v materiáli, pretože nielen robia silné a zlepšujú elektrickú vodivosť, ale tiež znižujú schopnosť samoopravy. Použitie menších kovových častíc môže robiť materiál ešte efektívnejším.

Meranie citlivosti materiálu, vedci zistili, že je schopný odhaliť a reagovať na tlak so silou handshake. Pretože Bao a jeho tím sú presvedčení, že ich vynález môže byť použitý v protetických končatinách. Navyše budú robiť svoj materiál čo najtenší a najtransparentnejší, aby mohol byť použitý na pokrytie elektronických zariadení a ich obrazoviek.

[1], [2], [3]