Изследователи от Финландия и Германия са разработили хидрогел, способен да се самолекува като човешката кожа, пише сп. "Нейчър матириълс".
Разработката на учените от университета "Аалто" и университета на Байройт може да залегне в основата на нови технологии с приложение в медицината, роботиката и създаването на изкуствена кожа.
Геловете присъстват в изобилие във всекидневието ни - от лепкавите вещества, които поставяме в косата си, до желеобразните компоненти в различни хранителни продукти. Въпреки че има подобни на гел характеристики, човешката кожа притежава уникални качества, които са много трудни за възпроизвеждане. Тя съчетава голяма здравина с еластичност и има забележителни способности за самолечение, като често заздравява напълно в рамките на 24 часа след нараняване.
Досега изкуствените гелове успяваха да възпроизведат или само здравината на кожата, или свойството й да се самолекува, но не и двете.
Учените от Финландия и Германия са успели да преодолеят тези ограничения и да създадат гел с уникална структура, който комбинира здравината и еластичността на кожата и способността й за самовъзстановяване.
Тайната на новия материал се крие в свръхтънките нанолистове, вградени в структурата на хидрогела. Те образуват гъста мрежа, в която полимерите се преплитат като вълнени нишки, създавайки твърд, но подвижен материал.
Производството му е подобно на процеса на сушене на гел лак: мономерният прах се смесва с вода и нанолистове, след което се излага на ултравиолетова светлина. В резултат на това молекулите се комбинират и образуват еластичен гел. Ако той бъде разрязан, полимерните нишки започват да се преплитат отново, възстановявайки структурата. Само след 4 часа хидрогелът се възстановява на 80-90 процента, а след 24 часа е напълно излекуван.
Благодарение на 10 000 слоя нанонишки в един милиметър материал, хидрогелът има здравина и еластичност, сравними с тази на човешката кожа.
"Открихме как да направим традиционно меките хидрогелове здрави. Това може да преобърне представите за проектиране на нови материали", казва Хан Чжан от изследователския екип.
Разработката има потенциал за създаването на самовъзстановяващи се роботи, биосъвместими изкуствени тъкани и усъвършенствани системи за доставка на лекарства.
