Pierwsza sztuczna skóra, która reaguje na dotyk i regeneruje się
Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda stworzyli materiał, który nie tylko doskonale imituje, ale nawet przewyższa niektórymi właściwościami ludzką skórę. O jakie cechy chodzi i czy czeka nas prawdziwy przełom w przemyśle i protetyce?
Dzięki skórze mamy kontakt z otaczającym światem, a nasz organizm naturalną barierę ochronną. Mało tego, skóra potrafi się w pewnym stopniu regenerować. Nic więc dziwnego, że naukowcy starają się stworzyć jej wierny syntetyczny odpowiednik. Ostatnie doniesienia pokazują, że najbliżsi celu są naukowcy z Stanford Chemical Engineering. Grupie pod kierownictwem prof. Zhenan Bao udało się otrzymać pierwszy syntetyczny materiał, który reaguje na dotyk i regeneruje się w błyskawicznym tempie - już w temperaturze pokojowej.
Ostatnia dekada okazała się przełomowa w dziedzinie badań nad sztuczną skórą, ale wszystkie dotychczasowe osiągnięcia miały wiele niedoskonałości. Dotyczyły one szczególnie odtwarzania struktury, która była możliwa np. w bardzo wysokich temperaturach, co uniemożliwiało jej praktyczne zastosowanie. W innym przypadku była tylko jednorazowa - kolejne uszkodzenie na dobre niszczyło strukturę tworu.
Zespół prof. Bao znalazł złoty środek, łącząc zdolności do samoregeneracji polimeru z przewodnością metalu. A zaczęli od tworzywa sztucznego, składającego się z dwóch łańcuchów cząsteczek, połączonych wiązaniami wodorowymi - ze stosunkowo słabym oddziaływaniem. Tak dynamiczne wiązania okazały się kluczowe dla właściwości samoregeneracyjnych. - Poszczególne cząsteczki łatwo oddzielić, ale już chwilę później struktura odnawia się, ponieważ wiązania ulegają reorganizacji - wyjaśnia Bao. Ostatnim elementem układanki był nikiel, który nadał całości wytrzymałości mechanicznej, a także przewodności.
Gotowy materiał poddano testowi, który polegał na przecięciu go pół przy pomocy skalpela. Następnie obie części ściśnięto ze sobą na kilka sekund. Już po chwili struktura odnowiła się w 75 proc., a po upływie około 30 minut - w 100 proc. - Nawet ludzka skóra potrzebuje dni na regenerację, wiec myślę, że nasze odkrycie jest całkiem fajne - dodaje Bao.
Co więcej - ta sama próbka może być przecięta w tym samym miejscu wiele razy. Nawet po pięćdziesiątym wróciła do pierwotnego stanu. Można było ją dowolnie zginać i rozciągać - dokładnie tak, jak oryginał.
Struktura syntetycznej skóry sprawia, że jest ona czuła na dotyk - wystarczająco, aby wykryć nacisk równy uściśnięciu dłoni. Takie właściwości dają ogromne pole do manewru protetykom, a jej zdolnością do samoregeneracji zainteresuje się przemysł.
