Изследователи от Финландия и Германия разработиха иновативен хидрогел, който може да се самолекува подобно на човешката кожа. Технологията, представена в сп. Nature Materials, има широки приложения в медицината, роботиката и създаването на изкуствена кожа.

Нова ера в материалознанието

Геловете са неизменна част от нашето ежедневие – от козметични продукти до хранителната индустрия. Въпреки че някои гелове имат сходни характеристики с кожата, пълното възпроизвеждане на нейните уникални свойства остава предизвикателство. Човешката кожа съчетава висока здравина, еластичност и способност за самолечение, като често възстановява наранявания в рамките на 24 часа.

Как учените постигнаха пробива?

Досега изкуствените гелове можеха да имитират само едно от тези качества – или здравината, или самолечението. Изследователите от Университета "Аалто" и Университета на Байройт успяха да преодолеят този проблем, създавайки хидрогел с изключителна структура, комбиниращ здравина, еластичност и самовъзстановяване.

Тайната на този революционен материал се крие в свръхтънките нанолистове, интегрирани в структурата на хидрогела. Те образуват плътна мрежа, в която полимерните вериги се преплитат като нишки в плат, създавайки здрав, но гъвкав материал.

Как работи самовъзстановяващият се хидрогел?

Производственият процес наподобява втвърдяването на гел лак: мономерен прах се смесва с вода и нанолистове, след което се излага на ултравиолетова светлина. Това предизвиква свързването на молекулите, формирайки еластичен гел. Ако материалът бъде разрязан, полимерните нишки автоматично се преплитат отново, възстановявайки структурата си. Само след 4 часа хидрогелът възвръща 80-90% от първоначалната си форма, а след 24 часа е напълно възстановен.

Защо този хидрогел е толкова здрав?

Благодарение на 10 000 слоя нанонишки в един милиметър материал, хидрогелът притежава здравина и еластичност, сравними с тези на човешката кожа. Това го прави идеален за приложения, изискващи устойчивост и самовъзстановяване.

"Открихме начин да превърнем традиционно меките хидрогелове в здрави и устойчиви материали. Това може да революционизира разработката на нови биоматериали", споделя Хан Чжан, член на изследователския екип.

Приложения и бъдещи перспективи

Тази иновация може да доведе до създаването на самовъзстановяващи се роботи, биосъвместими изкуствени тъкани и усъвършенствани системи за доставка на лекарства. С възможностите, които този хидрогел предоставя, бъдещето на медицинските технологии и роботиката изглежда по-обещаващо от всякога.