Ludzka skóra posiada unikalne właściwości, które są trudne do odtworzenia w warunkach laboratoryjnych. Łączy w sobie sztywność i elastyczność, a także zdolność do samoregeneracji. Niewielkie rany potrafią nam się zagoić same zaledwie w 24 godziny.
Do tej pory sztuczne hydrożele potrafiły naśladować jedną z tych cech – albo sztywność, albo zdolność do regeneracji.
Przełomowe odkrycie w dziedzinie hydrożeli
Jednak zespół naukowców z Uniwersytetu Aalto i Uniwersytetu Bayreuth stworzył przełomowy hydrożel o unikalnej strukturze, który łączy obie te właściwości. Otwiera to drogę do innowacyjnych zastosowań w robotyce, czy uproszczenia procesu tworzenia leków.
Naukowcy stworzyli "sztuczną skórę", dodając do hydrożelu ultra-cienkie nanowarstwy gliny. Jednak sekret materiału tkwi nie tylko w precyzyjnej organizacji nanowarstw, ale także w polimerach, które się między nimi splatają.
W rezultacie powstała wysoce uporządkowana struktura. Dzięki temu nowy hydrożel nie tylko zyskał lepsze właściwości mechaniczne, ale także zdolność do samoleczenia.
Skóra jak ludzka
Już cztery godziny po przecięciu hydrożel jest w 80–90 proc. zregenerowany. Po 24 godzinach powraca do pełnej integralności. Co więcej, jednomilimetrowa warstwa hydrożelu zawiera aż 10 tys. nanowarstw, co sprawia, że materiał jest tak samo sztywny, elastyczny i rozciągliwy jak ludzka skóra.
Konieczna jest dalsza praca i badania nad zastosowaniami "skóry", jednak samo jej odkrycie jest przełomowe.
"To fundamentalne odkrycie może całkowicie zmienić zasady projektowania materiałów. Wyobraźmy sobie roboty z wytrzymałą, samoregenerującą się skórą lub syntetyczne tkanki, które naprawiają się autonomicznie" – komentuje Olli Ikkala z Uniwersytetu Aalto.