23 Января 2020
МОСКВА, 23 января - Российские ученые совместно с их коллегами из США и Франции создали новый полимерный материал, который в перспективе может стать искусственным аналогом человеческой кожи. Уникальные свойства нового материала протестировали в МГУ. Результаты работы представлены в журнале.В 2018 году международная группа ученых, в состав которой входит руководитель лаборатории инженерного материаловедения МГУ профессор Дмитрий Иванов, опубликовала в журнальчике статью, в которой исследователи заявили о создании небиологического аналога кожи хамелеона, реагирующей на механические воздействия изменением оттенка и прочностных свойств. По мнению экспертного совета РНФ, исследование вошло в список пожалуй самых значимых работ российских ученых за 2018 год.
В новой работе ученым удалось впервые создать уникальную небиологическую платформу для дизайна материалов, воспроизводящих деформационные свойства целого ряда мягких живых тканей.
Кожа обладает уникальными свойствами — она одновременно кроткая и упругая при соприкосновении, — приводятся в пресс-релизе МГУ слова Дмитрия Иванова. Однако нарушить целостность кожного покрова можно только очень сильным механическим влиянием, так как при натяженье прочность кожи резко увеличивается. Такой защитный механизм выработался у живых существ в процессе эволюции.
Воспроизвести в синтетических материалах мягкость деятельный ткани в сочетании со широким упрочнением при деформации до сих пор не удавалось. Создателям новых материалов всегда приходилось покупать между мягкостью и прочностью.
Например, гидрогели очень мягкие, но им недостает механической прочности. К тому же форма и механические свойства изделий из гидрогелей сильно зависят от влажности — при избытке физиологической жидкости в организме такой материал может вздуться и лопнуть.
Авторы исследования придумали новый уникальный полимерный материал — состоящую из нескольких частей сложную молекулу, способную к самосборке.
На длинную часть полимерной молекулы отчеренкованным молекулярные ворсинки — так, что система напоминает ершик для чистки бутылок. На концах ершика находятся терминальные участки — молекулы отличного от основной цепи химического состава. При самосборке полимера терминальные участки образуют стекловидные очень прочные наношарики, а длинные цепи рукоятки — сетку, погруженную в среду ворсинок. Материал, состоящий из таких щеток, изначально вполне эластичный, а при деформации очень быстро упрочняется.
Исследователи изучили механизм деформации полимера — определили механические параметры вытягивания рукоятки щетки в зависимости от долготы ворсинок.
Щеточный блок с длинными косыми ворсинками дает более выраженное деформационное упрочнение — так называемый спецэффект волейбольной сетки, которую свободного развернуть, но невозможно деформировать. Щетки с разной долготой ворсинок интересны, потому, что они могут воспроизводить механику различных биологических тканей, — пояснил результаты исследования Дмитрий Иванов.
Исследователи подчеркнули, что присутствие этих эластомеров в биологической среде не мешает размножению и пролиферации клеток, так, что материал в перспективе можно будет имплантировать.
В целом, полимеры не содержат никаких цитотоксичных веществ. Кроме того, они не содержат растворителя, например воды, который мог бы привести к неконтролируемому изменению физико-химических свойств имплантата, — отмечает ученый.
Сейчас группа Дмитрия Иванова готовится к новому этапу исследований механических свойств синтезированного материала с использованием современного оборудования, которое будет установлено на химическом факультете МГУ.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....