07 март 2021
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Цвете, създадено в лаборатория, ще направи революция в хирургията (видео)

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 28 септември 2016 в 12:12 24540
Изкуствен цвят, изработен от програмируем хидрогел цъфти в лабораторията. Снимка: Sheiko et al. Nature Communications

Учени създадоха полимерни венчелистчета, които могат да бъдат програмирани да променят формата си с течение на времето, което би могло да се използва за направата на следващото поколение на медицински импланти, съобщи New Scientist.

Описание на променящия формата си материал е публикувано в статия в Nature Communications.

Деликатни цветни пъпки се разтварят като живи, отваряйки слой след слой от ярко оцветени венчелистчета в едно нежно червено-лилаво-оранжево цвете.

Но този реалистичен цъфтеж не е основната задача на учените. Те са създали цъфтящата пъпка, за да изпробват как да се направят полимерни материали, които могат да бъдат програмирани да променят формата си с течение на времето.

Проектирано и построено от един аспирант, Кханхаси Ли (Qiaoxi Li), от Университета на Северна Каролина в Чапъл Хил, изкуствено цвете се отваря няколко сантиметра и му трябват два часа, за да се отвори напълно.

Programming temporal shapeshifting/Nature Communications

Материалите, които променят формата или т.нар. морфинг материали обикновено се нуждаят от задействащ фактор, за да започне трансформацията, като промяна в осветеността, температурата или рН. Сега Сергей Шейко от Университета на Северна Каролина в Чапъл Хил и колегите му са създали вид фина настройка с вътрешен часовник, която позволява се задейства трансформацията с течение на времето. "В определени ситуации, когато е в организъм или в космоса, външните тригери са недопустими или са неефективни," коментира Шейко. "Вие просто искате един обект да промени формата си в даден момент."

Programming temporal shapeshifting/Nature Communications

Екипът започва експериментите си с обикновен мек полимер, а после променят неговата молекулярна структура. Малка част от връзките между молекулите в полимера са постоянни, което позволява на материала да действа като пружина, която се опитва да се върне обратно към първоначалната си форма, когато се разтегне и освободи като парче гума. Но повечето от връзките при промяната се късат и се пренареждат с течение на времето. Скоростта на трансформацията може да бъде променена, което позволява на изследователите да контролират съществените промени в материала в течение на няколко часа.

"Повечето връзки се пренастройват за части от секундата, така че нашата цел бе да удължим живота им", коментира Шейко.

Programming temporal shapeshifting/Nature Communications

За да демонстрират концепцията си, екипът използва материала, за да създадат кутия за доставки, която да се отвори автоматично, когато достигне до местоназначението си. Но морфинг полимерът вероятно ще бъде по-полезен за проектиране на медицински импланти, които ще се разгъват и променят формата си вътре в тялото.

"Той има голям потенциал за редица приложения, особено в биомедицинско инженерство", заяви Майкъл Кеслер (Michael Kessler) от Университета на Вашингтон в Пълман, който също разработва трансформиращи се материали.

Проектирането на сложни форми се оказа трудно, но отборът излезе с временно решение. Те са открили, че сложни конструкции могат да бъдат сглобени от строителни блокове, като всеки от тях да е програмиран да се променя по различно време.

Програмиране на материал, който да се променя с постоянна скорост е лесно. Но Шейко и неговият екип се опитва да въведе латентен период или да ускори промените в определени моменти. Въпреки че още не са намерили окончателно решение, вече има перспективни идеи - чрез добавяне на водоразтворими покрития и промяна на дебелината на материала на базата на желаното закъснение във времето и т.н..

"Ние планираме да проучим това допълнително", заяви Шейко.


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.