Направљен је самоизлечујући сензорски материјал

Нови материјал може се користити у протетици, као и у изради електронских уређаја.

Научници већ годинама покушавају да створе материјал који би имитирао људску кожу, имао исте карактеристике и обављао сличне функције. Главне особине коже које научници покушавају да рекреирају су осетљивост и способност зарастања. Захваљујући овим својствима, људска кожа шаље сигнале мозгу о температури и притиску и служи као заштитна баријера од иританса из околине.

Тим професора хемијског инжењерства са Универзитета Станфорд, Џенан Бао, успео је по први пут да створи материјал који комбинује ова два квалитета, захваљујући мукотрпном раду.

Током последњих десет година створено је много примера „вештачке коже“, али чак су и најнапреднији од њих имали веома озбиљне недостатке. Некима од њих су потребне високе температуре да би се „зацелили“, што их чини немогућим за употребу у свакодневним кућним условима. Други се рестаурирају на собној температури, али током рестаурације се мења њихова механичка или хемијска структура, што их, заправо, чини материјалима за једнократну употребу. Али најважније је да ниједан од ових материјала није био добар проводник електрицитета.

Женан Бао и његове колеге су направили велики корак напред у овом правцу и први пут су комбиновали самозацељујућа својства пластичног полимера и електричну проводљивост метала у једном материјалу.

Научници су почели са пластиком која се састојала од дугих ланаца молекула повезаних водоничним везама. То је прилично слаба веза између позитивно наелектрисаног региона једног атома и негативно наелектрисаног региона следећег. Ова структура је омогућила материјалу да се ефикасно самоизлечи након спољашњих утицаја. Молекули се прилично лако разграђују, али се затим поново повезују у свом првобитном облику. Резултат је био флексибилан материјал који су научници упоредили са карамелом остављеном у фрижидеру.

Научници су овом еластичном полимеру додали микрочестице никла, што је повећало механичку чврстоћу материјала. Поред тога, ове честице су повећале његову електричну проводљивост: струја се лако проводи од једне микрочестице до друге.

Резултат је испунио сва очекивања. „Већина пластике су добри изолатори, али смо добили одличан проводник“, сумирао је Женан Бао.

Научници су затим тестирали способност материјала да се опорави. Пресекли су мали комад материјала на пола ножем. Лаганим притиском два добијена дела један на други, истраживачи су открили да је материјал повратио 75% своје првобитне чврстоће и електричне проводљивости. Пола сата касније, материјал је потпуно повратио своја првобитна својства.

„Чак и људској кожи је потребно неколико дана да зацели. Зато мислим да смо постигли прилично добар резултат“, рекао је Баов колега Бенџамин Чи Кион Ти.

Нови материјал је такође успешно прошао следећи тест - 50 циклуса резања и опоравка.

Истраживачи се ту неће зауставити. У будућности желе да боље искористе честице никла у материјалу, јер га оне не само чине јачим и побољшавају његову електричну проводљивост, већ и смањују његову способност самозарастања. Коришћење мањих металних честица могло би учинити материјал још ефикаснијим.

Мерењем осетљивости материјала, научници су открили да он може да детектује и реагује на притисак снагом рукостиска. Зато су Бао и његов тим уверени да се њихов изум може користити у протетским удовима. Поред тога, планирају да свој материјал направе што тањим и транспарентнијим како би се могао користити за премазивање електронских уређаја и њихових екрана.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]