Znanstvenici stvaraju hidrogelove izdržljive poput mišića
- Objavljeno u Znanost
Naši mišići su savitljivi, mekani i mogu odolijevati umoru nakon tisuća ponavljajućih pokreta. Znanstvenici MIT-a otkrili su način kako ta svojstva pružiti umjetnim hidrogelovima, a za to su se poslužili sličnom metodom kao što ljudi svoje mišiće treniraju tjelovježbom.
Nakon što su ih mehanički "trenirali" u vodenoj kupki, hidrogelovi su postali savitljivi, mekani i izdržljivi na pucanje, a rezultate ovog istraživanja objavili su u publikaciji Proceedings of the National Academy of Sciences.
Znanstvenici su koristili hidrogelove od polivinilnog alkohola koji se koriste za medicinske implantate i premaze lijekova. Ideja je bila stvoriti materijal koji će biti čvrst kao mišić, no koji će istovremeno sadržavati dovoljno vode da bi bio dovoljno savitljiv za ljudsko tijelo. "Većina tkiva u ljudskom tijelu sadrži oko 70 posto vode, pa ukoliko želimo implantirati umjetni biomaterijal u tijelo, potrebno mu je pružiti to svojstvo", navodi profesor mehaničkog inženjerstva MIT-a Xuanhe Zhao, vodeći autor ovog istraživanja.
Prije treniranja, nanovlakna u hidrogelovima su bila orijentacije po slučajnom uzorku. Tijekom trenažnog procesa počela su se poravnavati i postajati snažnija, a hidrogelovi su postali čvršći, mekši i savitljiviji te otporni na 1000 razvlačenja u vodenoj kupki.
"Trenirani" hidrogel je na taj način postao 4,3 puta čvršći od netreniranog, a istraživači ga jednog dana vide u implantatima poput umjetnih srčanih zalistaka, hrskavica i diskova kralježnice te za potrebe izrade takozvanih mekanih robota.