Новости России и Мира Все новости сейчас и сегодня
Самый совершенный аналог кожи человека создала и испытала группа ученых лаборатории инженерного материаловедения МГУ им. Ломоносова, Университета Северной Каролины Чапел-Хилл и Университета Акрона. Он имеет точно такие же механические свойства, как и настоящая.
фото: pixabay.com
Как сообщили в МГУ, все созданные ранее аналоги кожи человека могли воспроизводить ее механические свойства только приблизительно: при малых деформациях. При дальнейшем растяжении выяснялось, что обычные полимеры растягиваются с намного меньшим усилием, по сравнению с кожей. Это создавало проблему, поскольку при подшивании искусственного аналога кожи рядом с настоящей нарушался естественный процесс защиты от травм, — натуральная рвалась бы быстрее искусственной. Перед учеными стояла непростая задача: совместить в одном материале мягкость естественной кожи и ее уникальное свойство — упрочнение при растяжении.
Изучив все тонкости строения кожи, ученые поняли, что мешало их предшественникам создать совершенный аналог. Загвоздка была в линейной структуре обычных полимеров. В результате они поменяли ее путем «подшивания» к основной цепи множества боковых молекулярных цепей-ворсинок (при рассматривании такой структуры под атомно-силовым микроскопом можно увидеть что-то похожее на бутылочную щетку). Затем к каждому такому «щеточному» блоку «пришили» с двух сторон по блоку из метилметакрилата (материала, из которого делают оргстекло). Материал, состоящий из таких щёток, изначально вполне эластичный, но при деформации может очень быстро упрочняться. Оказалось, что меняя форму цепи, длину блоков, ворсинок и стеклянных шариков, можно моделировать механические свойства кожи, подгоняя их к индивидуальным свойствам кожи каждого пациента.
На днях исследователи испытали полученный образец новой материи при помощи синхротронного излучения. Оно позволило заглянуть внутрь материала и исследовать его внутреннюю организацию. Следующим шагом ученых будет симуляция свойств жировой и других тканей человека. Если в арсенале хирургов будут все аналоги родных тканей пациента, врачи смогут заменить их на искусственные так, что никто не отличит их от родных. Другим направлением работы может быть создание идеальных человекоподобных роботов.
