Разработка новых заменителей кожи человека

Разработка новых заменителей кожи человека

В статье дается описание новых разработок ученых в области создания искусственной кожи.

Кожа человека по своим свойствам уникальна. Она должна быть гибкой, чтобы не изменять структуры при сокращении или сжатии. Она должна быть чувствительной к различным раздражителям, проводить электрический ток. И одно из самых главных её свойств, способность восстанавливаться после повреждения.

Группа ученых разработала синтетический, гибкий, электропроводящий и самовосстанавливающийся полимер. Для создания были использованы элементы «эпидермальной электроники», тонкие и достаточно гибкие цепи, чтобы быть присоединенными к коже или для обеспечения skinlike чувствительности прикосновения к протезам. Пришлось преодолевать одну из проблем, это проблему низкой прочности кремния, базового элемента электронной промышленности. Для этого разные исследовательские группы разработали несколько вариантов гибких электронных датчиков.

Группа ученых — химиков разработала, самовосстанавливающийся полимер. Это звучит как научная фантастика, но несколько исследовательских групп добились результатов и создали технологию производства пластмасс, которые могут восстанавливать свою структуру после её повреждения. Если соединить две части разделённой пластмассовой пластины, нагреть их и воздействовать лучом света, то пластины почти полностью восстанавливают свою первоначальную структуру.

В 2008 году группа ученых из ESPCI ParisTech, продемонстрировали специально разработанную резиновую смесь, обладающую свойствами восстанавливать свою структуру после неоднократного разрушения. Исследователи из Стэнфордского университета в Пало-Альто, штат Калифорния, используя обе технологии: чувствительных датчиков и самовосстанавливающегося пластика создали полимер с новыми свойствами. Но сначала было необходимо преодолеть низкую объемную электропроводность нового материала. Для этого в состав полимера был добавлен никель, что позволило электронам перескакивать между атомами металла. Полимер стал чувствителен к приложению сил, таких как давление и скручивание, потому что эти силы способны изменить расстояние между атомами никеля, способствуя тем самым изменению электрического сопротивления.

В ходе эксперимента, демонстрирующего механические и электрические свойства материала и способности моментального восстановления до первоначального состояния, материал был поврежден при помощи скальпеля. После соединения кромок поврежденного материала вместе в течение 15 секунд, исследователи обнаружили, что образец восстановил 98% от своей первоначальной проводимости. И самое главное, что полимер может быть поврежден и опять восстановлен многократно.

В настоящее время исследователи работают над созданием полимера похожего по свойствам на человеческую кожу, с перспективой использования данного материала в медицине.

(2 голосов, средний: 5,00 из 5)
Загрузка...


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*