Связанные полимеры и нанолисты создают самовосстанавливающийся гидрогель, похожий на кожу

Связанные полимеры и нанолисты создают самовосстанавливающийся гидрогель, похожий на кожу
01:00, 10 Мар.

Мы все сталкиваемся с гелями в повседневной жизни — от мягких, липких веществ, которые вы наносите на волосы, до желеобразных компонентов в различных продуктах питания. Хотя человеческая кожа имеет гелеобразные характеристики, она обладает уникальными качествами, которые очень трудно воспроизвести.

Она сочетает высокую жесткость с гибкостью и обладает замечательными способностями к самовосстановлению, часто полностью заживая в течение 24 часов после травмы.

До сих пор искусственным гелям удавалось либо воспроизвести эту высокую жесткость, либо самовосстанавливающиеся свойства натуральной кожи, но не то и другое одновременно. Теперь группа исследователей из Университета Аалто и Университета Байройта стали первыми, кто разработал гидрогель с уникальной структурой, которая преодолевает прежние ограничения, открывая двери для таких приложений, как доставка лекарств , заживление ран , мягкие роботизированные датчики и искусственная кожа.

В исследовании ученые добавили исключительно большие и ультратонкие специфические глиняные нанолисты к гидрогелям, которые обычно мягкие и скользкие.

Результатом является высокоупорядоченная структура с плотно переплетенными полимерами между нанолистами, что не только улучшает механические свойства гидрогеля, но и позволяет материалу самовосстанавливаться.

Исследование опубликовано в журнале Nature Materials.

Исцеление посредством «запутывания» Секрет материала заключается не только в организованном расположении нанолистов, но и в полимерах, которые запутаны между ними, — и этот процесс так же прост, как выпечка.

Постдокторант Чэнь Лян смешал порошок мономеров с водой, содержащей нанолисты. Затем смесь поместили под УФ-лампу — похожую на ту, что используется для закрепления гель-лака для ногтей.

«УФ-излучение лампы заставляет отдельные молекулы связываться друг с другом, в результате чего все превращается в эластичное твердое вещество — гель», — объясняет Лян. «Запутывание означает, что тонкие полимерные слои начинают скручиваться друг с другом, как крошечные шерстяные нити, но в случайном порядке», — добавляет Ханг Чжан из Университета Аалто.

«Когда полимеры полностью запутаны, они неотличимы друг от друга. Они очень динамичны и подвижны на молекулярном уровне , и когда вы их разрезаете, они снова начинают переплетаться».

Через четыре часа после разрезания ножом материал уже на 80–90% самовосстанавливается. Через 24 часа он обычно полностью восстанавливается.

Кроме того, гидрогель толщиной в один миллиметр содержит 10 000 слоев нанолистов, что делает материал таким же жестким, как человеческая кожа , и придает ему сопоставимую степень растяжения и гибкости.

«Жесткие, прочные и самовосстанавливающиеся гидрогели долгое время были проблемой. Мы обнаружили механизм, позволяющий укрепить традиционно мягкие гидрогели. Это может произвести революцию в разработке новых материалов со свойствами, вдохновленными биотехнологиями», — говорит Чжан.

Черпая вдохновение в природе «Эта работа — захватывающий пример того, как биологические материалы вдохновляют нас на поиск новых комбинаций свойств для синтетических материалов .

Представьте себе роботов с прочной, самовосстанавливающейся кожей или синтетическими тканями, которые самостоятельно восстанавливаются», — говорит Олли Иккала из Университета Аалто.

Хотя до реального применения еще далеко, текущие результаты представляют собой кардинальный скачок. «Это своего рода фундаментальное открытие, которое может обновить правила дизайна материалов», — говорит профессор Иккала.

Рубрика: Гаджеты и Технологии. Читать весь текст на android-robot.com.

 

Подробное исследование и описание мотор-приводов для гидравлических тележек и сопутствующего оборудования для оптимизации работы складов

Мотор-приводы для гидравлических тележек играют важную роль в современном складском хозяйстве и логистических операциях. Эти устройства ...

Что такое квази-кэш по карте Владелец банковской платежной карты (БПК) часто не знает всех комиссий банка. Например, клиент совершив онлайн-перевод, обнаруживает, что с его счета...

Регистрируйся и получай подарки от ООО «Газпром энергосбыт Брянск» Филиал «Брянскэнергосбыт» ООО «Газпром энергосбыт Брянск» запускает акцию «Регистрируйся и получай подарок!» для бытовых абонентов, которые еще не ус...

В женский дресс-код Уимблдона впервые за 146 лет внесли изменения Одно из главных событий в мире большого тенниса - Уимблдонский турнир впервые за 146 лет изменил свой строгий дресс-код. В 2023 г. администрация турн...

Еврокубок. «Вулвз» – «Венеция», «Бешикташ» играет с «Лондон Лайонс» и другие матчи В среду, 15 ноября, в рамках регулярного чемпионата Еврокубка пройдут пять матчей. Литовский клуб «Вулвз» примет итальянскую «Венецию», турецкий «Беш...

Онлайн Покупки Одежды и Экономия Денег с Промокодами

Современные технологии сделали покупки одежды онлайн удобными и доступными. Однако, чтобы еще больше наслаждаться своим шопингом, стоит обратить в...

Проверка Авто на Арест: Важные Шаги для Безопасности и Уверенности

При покупке подержанного автомобиля важно уделять внимание не только его техническому состоянию, но и юридическим аспектам. Один из ключевых момен...

Инновационные смазочные материалы: Эволюция в мире автомобильной и внедорожной техники

Современные технологии не останавливаются на месте, и это касается не только двигателей и систем управления автомобилей, но и смазочных материалов...

Константин Струков и умение принимать профессиональные решения

От горного мастера до миллиардера: трудовая биография Струкова, владельца "Южуралзолота"

История успеха часто начинается с момента упорно...

Дизайн Ванной Комнаты: Творчество и Комфорт в Каждой Детали

1. Введение

Ванная комната – это не просто функциональное пространство, но и уголок для релаксации и творчества. Проектирование...

Время Намаза в Городе Нальчик: Руководство для Верующих

1. Пятикратные Молитвы в Исламе

Молитвы в исламе являются одним из важных аспектов веры. Верующим предписано совершать пятикрат...

Аренда Яхты в Мармарисе Исследуйте Красоты Эгейского Побережья

1. Почему Мармарис?

Мармарис, расположенный на юго-западе Турции, является идеальным местом для аренды яхты и морских приключений:

Бетон, строительные смеси, цемент

Бетон: основные свойства и применение

Бетон - один из основных строительных материалов, широко применяемый в различных отраслях...

Имплантация зубов: восстановление красоты и функциональности улыбки

1. Что такое имплантация зубов?