Loading

Искусственная кожа чувствует прикосновения и залечивается

Создано 13.11.2012 22:52
Автор: Евгений

Искусственная кожа чувствует прикосновения и залечивается

В последнее время ученые создавали в лаборатории целый ряд неожиданных вещей, от алмазов и мяса до сетчатки глаза человека. Им снова есть чем нас удивить: искусственная кожа. И не просто точная копия, внешним видом или текстурой имитирующая кожу человека. Псевдо-эпидермис воспроизводит некоторые из самых поразительных свойств нашего самого большого органа, а именно способность ощущать легкое давление и залечивать порезы.

За последнее десятилетие исследователи значительно продвинулись в создании синтетической кожи, ведь научные поиски самостоятельно излечивающегося материала по типу Терминатора часто составляли существенную часть их миссии. Некоторые ранние способы требовали непрактично высоких температур для обеспечения процесса самозаживления. Другие изобретения могли восстанавливаться при комнатной температуре, но лишь единожды. И что самое важное – всем предыдущим самозалечивающимся материалам недоставало важнейшего свойства, а именно способности проводить электричество, необходимой для ощущения и взаимодействия.

Теперь же профессор в сфере химических технологий из Стэнфорда Женан Бао и ее коллеги предложили конструкцию, которая обеспечивает и способность к самозаживлению пластикового полимера, и проводимость металла. В чем секрет? В пластике, состоящем из длинноцепочечных молекул, соединенных водородными связями, к которым для электропроводимости и повышения механической устойчивости добавили наночастицы никеля.

В результате получился полимер с необычными характеристиками: фантастической способностью к самовосстановлению, а также гибкостью, электрической проводимостью и тактильными ощущениями.

Молекулы легко распадаются, но когда они вновь соединяются, связи реорганизуются и восстанавливают состояние структуры до разрыва. Ученые испытывали материал путем разрезания кусочка пополам, после чего аккуратно сжимали части. Через несколько секунд материал восстанавливал 75 процентов изначальной крепости и электропроводимости. Через 30 минут материал на 100 процентов возвращался в прежнее состояние. Ученые повторили процедуру 50 раз, и материал все время полностью восстанавливал свои свойства. Исследователи отмечают, что даже человеческой коже нужны дни на самозаживление, а потому полученные результаты просто поразительные.Искусственная кожа чувствует прикосновения и залечивается

Создатели также рассмотрели пути использования материала в качестве датчика. Вот что сказано в пресс-релизе: «Для электронов, создающих электрический ток, попытка пройти сквозь материал напоминает пересечение ручья, перепрыгивая с камня на камень. В нашем сравнении камни – это частицы никеля, а разделяющее их расстояние определяет, сколько энергии потребуется электрону, чтобы оторваться от одного камня и прыгнуть на следующий».

Так как материал гибкий, скручивание или растягивание изменяет расстояние между частицами никеля и, следовательно, определяет степень легкости или затрудненности, с которой могут двигаться электроны. Именно эти легкие изменения в электрическом сопротивлении и передают информацию о давлении и напряжении, производимом на кожу, давая ей уникальную способность «чувствовать».

Женан Бао предполагает, что материал идеален для использования в протезировании. Указываются также и другие возможности коммерческого применения. Например, покрытие электрических устройств и проводов, используемых в труднодоступных местах, что сведет к минимуму затраты на дорогостоящий ремонт.

Источник: MNN

Комментарии: