Май 2020
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
27 28 29 30 1 2 3
4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 31

Наука

Чудеса регенерации

Замечательные способности нашей кожи - защищать и ограждать организм, чувствовать раздражение и восстанавливаться при повреждении - инженеры давно мечтают воплотить в искусственном материале. Сделать это пытаются и стэнфордские ученые из группы профессора Чжэнань Бао (Zhenan Bao) - и им есть, что предъявить. Недавно они представили материал, обладающий и чувствительностью, и способностью восстанавливать структурные нарушения, причем при обычной температуре.

Профессор Бао подчеркивает, что даже лучшие из существующих самовосстанавливающихся материалов требуют для этого либо нагрева, либо меняют в результате свои свойства и редко могут использоваться многократно. А главное - ни один из них не является хорошим проводником, что сделало бы его особенно ценным на практике. Чтобы добиться этого, Бао и ее команда соединили гибкость пластика с проводимостью металла.

Основу материала составляют длинные органические молекулы, соединенные множеством сравнительно слабых, легко разрывающихся - но и легко образующихся снова - водородных связей, придающих ему мягкость и способность самовосстановления. К полимеру добавляются наночастицы никеля, которые делают его, с одной стороны, более твердым, а с другой - электропроводящим.

Чудеса регенерации



Небольшой кусочек нового материала разрезается скальпелем

Получив материал, авторы проверили его свойства в лаборатории. Оказалось, что его можно разрезать пополам скальпелем, а потом приставить срезы друг к другу - и они соединятся снова, причем место «шва» сохранит 75% исходной прочности, а если подождать хотя бы полчаса - то и почти все 100%. Разрез на том же месте можно делать снова и снова: после 50 попыток ученые не зафиксировали серьезных изменений в физических свойствах материала. А такое уж не под силу и нашей коже.

Чудеса регенерации



«Рана» полностью «заживет» через 30 минут

Более того, материал действительно оказался хорошим проводником тока, успешно восстанавливающим свои проводящие свойства после «самолечения». Интересно, что путешествие электрона по нему напоминает прыжки через реку с камня на камень - только роль непроходимой реки здесь играют молекулы полимера, а камней - частицы никеля. Соответственно, чем больше расстояние между наночастицами, тем сложнее электронам двигаться, и любое давление, деформация и растяжение материала меняют его сопротивление, делая его «прирожденным» датчиком.

Пока что авторы не считают работу завершенной. В ближайшее время они собираются опробовать различные вариации структуры полимера, размеры и формы никелевых частиц, чтобы «выжать» из простой и эффективной идеи максимум возможного.

По пресс-релизу Stanford University Источник
© 2012 FUN-SPACE.ru. Все права защищены.
Создание сайтов Санкт-Петербург Яндекс.Метрика