Американские физики создали сверхгибкий материал, способный залечивать царапины и порезы и умеющий распознавать касания, что позволит использовать его в качестве основы для синтетической кожи, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
"До нашей работы, было сложно даже представить, что мы сможем создать столь гибкий и хорошо проводящий электричество материал, способный залечивать порезы и царапины. Свежий порез "заживал" на этой коже за несколько секунд. Даже человеческая кожа заживает за несколько дней. В общем, я думаю, что это очень круто", — заявили авторы изобретения, чьи слова приводит пресс-служба Школы инженерного дела при Стэнфордском университете (США).
Группа физиков под руководством Чженань Бао (Zhenan Bao) из Стэнфордского университета уже несколько лет пытается воспроизвести ключевые свойства кожи — гибкость, прочность, высокую чувствительность и способность к заживлению травм — в искусственном материале. Так, в 2010 году Бао и ее коллеги создали гибкий электропроводный материал, способный чувствовать нажатия и прикосновения.
В новой работе авторы статьи решили "научить" искусственную кожу самому сложному свойству ее живой прародительницы — способности к самолечению. По их словам, за последние годы другие группы ученых изобрели несколько материалов со способностью к самолечению, однако все из них не проводят ток или обладают крайне неприятными недостатками, не позволяющими использовать их в качестве искусственной кожи.
Бао и ее коллеги решили эти проблемы при помощи двух ключевых компонентов — особого углеводородного полимера и нанопорошка из никеля. По словам ученых, углеводородные цепочки обладают сразу несколькими полезными свойствами — они очень гибкие и подвижные по своей природе, что необходимо для самолечения кожи, а также неплохо проводят электрический ток.
Частицы никеля реализуют две других задачи — они делают кожу более прочной, а также улучшают ее проводящие свойства, соединяя разрозненные нити полимеров в единый проводник. Смесь из этих двух ингредиентов превращает мягкую полимерную субстанцию, похожую по своей консистенции на конфету-тянучку, в относительно твердый и одновременно гибкий материал.
Ученые изготовили тонкий лист из смеси полимера и наночастиц никеля и проверили, как он будет реагировать на порезы. Этот материал великолепно заживляет царапины и разрезы — "рана" на поверхности синтетической кожи исчезает буквально за несколько секунд после сжатия ее сторон и полностью залечивается через 30 минут. По словам физиков, их кожа выдерживает десятки порезов без каких-либо негативных последствий для своей внутренней структуры и свойств.
Как отмечают Бао и ее коллеги, новая версия синтетической кожи обладает той же чувствительностью, что и их прежние разработки. К примеру, перчатка из искусственной кожи будет "чувствовать" даже то небольшое давление, которое возникает при рукопожатиях.
Исследователи полагают, что их изобретение привлечет внимание медиков и других ученых, разрабатывающих протезы ног и рук, в ближайшем будущем. По их словам, сфера применения этого материала этим не ограничивается — прозрачная и растягивающаяся версия кожи может быть приспособлена для работы в качестве сенсора для экранов мобильных устройств и другой техники.
Журналист портала ГИПОРТ.РФ Анастасия Загрядская
