Самовосстанавливающийся гидрогель, изменяющий форму, ведет себя как кожа и мышцы
Команда из Австралийского национального университета (ANU) разработала желеобразный материал, обладающий многими свойствами живых тканей. Желе является формой гидрогеля, оно не только самовосстанавливается, но и очень сильно, может менять свою форму, позволяя имитировать кожу, связки и кости.
Гидрогели представляют собой трехмерные полимерные структуры, которые являются сильно гидрофильными, что позволяет им содержать более 90 процентов воды. До настоящего времени они использовались в качестве строительных лесов для биоинженерии, самоочищающихся перевязочных материалов, контактных линз, подгузников, увлажнения почвы и протезов конечностей.
Но одна особенность гидрогелей, представляющая особый интерес для ученых, заключается в том, как они могут имитировать живую ткань – не только с точки зрения статических свойств, но и, при стимуляции, изменять объем.
Для исследования исследовательская группа ANU во главе с доцентом Люком Конналом из Научно-исследовательской школы химии представила динамические химические связи, которые позволяют желе заживать как кожа, а также действовать как искусственная мышца.
Согласно ANU, материалы на основе нового желе могут найти применение в мягких роботах следующего поколения. Кроме того, гидрогель можно использовать в качестве чернил для 3D-печати, и его можно масштабировать для создания более совершенных медицинских имплантатов и мягких роботов, которые могут плавать.
"С помощью специальной химии, которую мы разработали в гидрогеле, он может восстанавливать себя после того, как он был сломан, как это может сделать человеческая кожа", - говорит Коннел. "Гидрогели обычно слабы, но наш материал настолько прочен, что он может легко поднимать очень тяжелые предметы и может менять свою форму, как это делают человеческие мышцы. Это делает наш гидрогель подходящим для искусственных мышц в том, что мы называем мягкой робототехникой. Способность нашего гидрогеля к самоисцелению, а также его гибкость и прочность, делают его идеальным материалом для носимых технологий и различных других биомедицинских устройств."
Исследование команды опубликовано в .