Bahan sensitif penyembuhan diri dicipta

Bahan baru boleh digunakan dalam prostetik, serta dalam pembuatan alat elektronik.

Para saintis cuba mencipta bahan yang meniru kulit manusia selama bertahun-tahun, mempunyai ciri-ciri yang sama dan dapat melaksanakan fungsi tersebut. Kualiti utama kulit yang cuba dicipta para saintis adalah kepekaan dan keupayaan untuk sembuh. Oleh kerana sifat-sifat ini, kulit manusia menghantar isyarat kepada otak tentang suhu dan tekanan dan berfungsi sebagai penghalang perlindungan terhadap kerengsaan alam sekitar.

Pasukan Profesor Kejuruteraan Kimia Universiti Stanford, Chengdu Bao akibat kerja keras buat kali pertama berjaya menghasilkan bahan yang menggabungkan dua sifat ini.

Selama sepuluh tahun yang lalu, banyak contoh "kulit buatan" telah diciptakan, tetapi walaupun yang paling canggih mempunyai kelemahan yang sangat serius. Sesetengah daripada mereka memerlukan "panas" untuk "menyembuhkan", yang menjadikan penggunaan harian mereka dalam keadaan sehari-hari mustahil. Yang lain dipulihkan pada suhu bilik, tetapi apabila ia dipulihkan, struktur mekanik atau kimia mereka berubah, yang menjadikannya, dalam keadaan, boleh guna. Tetapi yang paling penting, tiada bahan-bahan ini adalah konduktor elektrik yang baik.

Zhang Bao dan rakan-rakannya berjaya membuat langkah besar ke arah ini dan untuk kali pertama untuk menggabungkan dalam satu bahan penyembuhan diri dari polimer plastik dan kekonduksian elektrik logam.

Para saintis memulakan dengan plastik, yang terdiri daripada rantaian panjang molekul yang dihubungkan dengan ikatan hidrogen. Ini adalah hubungan yang agak lemah antara rantau positif yang dikenakan pada satu atom dan rantau yang dikenakan negatif. Struktur ini membenarkan bahan itu untuk memperbaiki diri secara berkesan selepas kesan luaran. Molekul cukup runtuh, tetapi kemudian menyambung semula dalam bentuk asalnya. Akibatnya, bahan yang fleksibel telah diperoleh, yang saintis berbanding dengan yang kiri di iris peti sejuk.

Untuk polimer yang berdaya tahan ini, saintis menambah mikropartikel nikel, yang meningkatkan kekuatan mekanikal bahan tersebut. Di samping itu, zarah-zarah ini telah meningkatkan kekonduksian elektriknya: arusnya mudah dibawa dari satu microparticle ke yang lain.

Hasilnya memenuhi semua jangkaan. "Kebanyakan plastik adalah penebat yang baik, dan kami mempunyai konduktor yang sangat baik," kata Zheng Bao.

Kemudian ahli-ahli sains menguji keupayaan bahan untuk pulih. Mereka memotong sepotong bahan kecil dengan pisau. Dengan ringan menekan kedua-dua bahagian yang terbentuk antara satu sama lain, para penyelidik mendapati bahawa bahan itu memperoleh kekuatan asli dan kekonduksian elektrik sebanyak 75%. Setengah jam kemudian, bahan itu benar-benar memulihkan sifat asalnya.

"Malah kulit manusia mengambil masa beberapa hari untuk menyembuhkan, jadi saya rasa kami mencapai hasil yang sangat baik," kata rakan sejawat Bao Benjamin Chi Kion Tee.

Bahan baru berjaya melepasi ujian seterusnya - 50 kitaran pemulihan pemotongan.

Para penyelidik tidak akan memikirkannya. Pada masa akan datang, mereka mahu untuk mencapai penggunaan yang lebih cekap zarah nikel dalam bahan, kerana mereka bukan sahaja menjadikan ia lebih kukuh dan meningkatkan kekonduksian elektrik, tetapi juga mengurangkan keupayaan untuk pulih dengan sendirinya. Penggunaan zarah logam yang lebih kecil dapat menjadikan bahan itu lebih efisien.

Mengukur kepekaan bahan, saintis mendapati bahawa ia dapat mengesan dan bertindak balas terhadap tekanan dengan kekuatan jabat tangan itu. Kerana Bao dan pasukannya yakin bahawa penemuan mereka boleh digunakan dalam anggota prostetik. Di samping itu, mereka akan membuat bahan mereka sebagai nipis dan telus yang mungkin supaya ia boleh digunakan untuk menutup peranti elektronik dan skrin mereka.

[1], [2], [3]