Get Adobe Flash player

Sztuczna skóra, która sama się goi

Można ją przeciąć skalpelem, a zrośnie się z powrotem nie tracąc właściwości - taka jest właśnie wrażliwa na dotyk sztuczna skóra opracowana przez zespół prof. Zhenan Bao z Stanford  University School of Engineering. Uczeni są przekonani, że stanowi znakomity materiał na ultranowoczesne protezy kończyn.  O ich dokonaniach donosi najnowsze „Nature Nanotechnology".


Prace nad polimerem zdolnym samo się naprawiać trwają aktualnie w wielu laboratoriach świata. Jednak tworzone do tej pory materiały miały wiele wad. Niektóre musiały być wystawione na bardzo wysokie temperatury, by ich „rany" się „zagoiły", inne z kolei naprawiały się w warunkach pokojowych, ale proces ten naruszał ich fizyczne lub chemiczne właściwości - stąd mogły się tylko raz zregenerować. Najważniejsze było jednak to, że żaden z tego typu materiałów nie potrafił dobrze przewodzić elektryczności, która stanowi podstawę działania „czującej" skóry prof. Bao.

Zespołowi uczonej udała się bowiem rzecz niezwykła - połączył samo naprawiający się polimer z drobinkami przewodzącego prąd metalu. Uczeni zaczęli od wybrania elastycznego, przypominającego nieco toffi plastiku, składającego się z długich łańcuchów cząsteczek „sklejonych" wiązaniami wodorowymi - są one relatywnie słabe i łączą dwa atomy o różnych ładunkach. - Te dynamiczne wiązania pozwalają materiałowi na samo naprawianie się - mówi Chao Wang, jeden z autorów pracy w „Nature Nanotechnology" - łatwo je przerwać, ale potem znowu się tworzą, reorganizują i dając ten sam materiał, co na początku.

To tego elastycznego polimeru naukowcy dodali cząsteczki niklu, co nie tylko wzmocniło mechaniczne właściwości materiału, lecz także wpłynęło na jego zdolność przewodzenia prądu. - Większość plastików to znakomite izolatory, ale ten jest znakomitym przewodnikiem elektryczności - mówi prof. Bao.


Tak utworzony materiał został poddany serii niezwykle brutalnych testów. Ich celem było sprawdzenie, czy właściwości polimeru powracają po jego uszkodzeniu. Rezultaty przeszły najśmielsze oczekiwania badaczy. Okazało się bowiem, że zaledwie kilka sekund po przecięciu materiału skalpelem i złożeniu brzegów jego „rany" by się „zagoiła", polimer odzyskał 75 proc. swej pierwotnej wytrzymałości i zdolności do przewodzenia elektryczności. Resztę właściwości zyskał po zaledwie 30 minutach. - Ludzka skóra goi się wiele dni. Myślę więc, że to jest całkiem fajne - mówi Benjamin Tee Chee Keong  - pierwszy autor pracy w „Nature Nanotechnology". Co więcej, elastyczny plastik nie traci swych wyjątkowych właściwości nawet po 50 przecięciach i samo naprawach tego samego miejsca.

Zespół Bao jest przekonany, że ich wynalazek to znakomity materiał na sztuczną skórę, którą można byłoby powlekać np. protezy. Polimer przewodzi prąd - elektrony swobodnie przeskakują między cząsteczkami niklu - każde dotkniecie czy ściśnięcie polimeru zmienia więc odległości między nimi.  W ten sposób powleczona nim proteza „wyczuwała" by uścisk dłoni, czy ciężar niesionej torby.
Możliwości wykorzystania nowatorskiego materiału jest wiele. Które z nich zostaną zrealizowane - zobaczymy zapewne już wkrótce.

Anna Piotrowska/EurekNews.pl 2012 11 11 a

W laboratorium prof. Zhenan Bao z Stanford  University School of Engineering prace nad sztuczną skórą trwają już od pewnego czasu, możesz o tym przeczytać TUTAJ

CZYTAJ TAKŻE