Eelprogrammeeritav materjal võib viia kujumuutvate implantaatideni ({{commentsTotal}})

Autor/allikas: Sheiko et al./Nature Communications

Materjale saab ajas oma kuju muutma panna ka ilma täiendavate väliste mõjutusteta, leiavad Põhja-Carolina ülikooli materjaliteadlased. Eelprogrammeeritavast hüdrogeelist võiks tõusta kasu näiteks meditsiinis.

''Õige sageli on vaja, et objektid muudaksid oma algset kuju. Elusorganismid teevad seda pidevalt. Mõtle näiteks õhku tõusvate lennukite ja lindude peale,'' ütles Sergei Sheiko, uurimuse juhtivautor ERR Novaatorile. Nii on teadlased ka mitmeid kirjeldusele vastavaid materjale ka varem valmistanud. Muutuste ahela käima lükkamine on nõudnud seni aga ühe või teise välismõju olemasolu, olgu selleks elektriväli, kindel temperatuur, valguse lainepikkus või pH tase.

Iga kord pole sobiliku signaali andmine aga kuigi kerge. Näiteks annab inimkeha endast kõik, et sisemine keskkond püsiks muutumatuna. Ära kuluks pigem taimerit meenutav lahendus. ''Näiteks siirdame inimkehasse implantaadi ja tahame, et see võtaks kindlal ajahetkel, ütleme pühapäeval kell kaks pärastlõunal, teise kuju,'' tõi keemik näite.

Sheiko töörühma poolt kirjeldatav polümeergeelist koosnev materjal põhineb kahel keemiliste sidemete võrgustikul. Kovalentsed sidemed talletavad elastsusenergiat, mis üritab iga hinna eest taastada objekti algset või antud lõplikku energiat. Piltlikult on see võrreldav kummipaelaga, mis võtab venitamise järel pea hetkeliselt oma algse kuju. Teine, vesinikusidemetel põhinev võrgustik on aga ajas muutuv. Sidemed katkevad ja taasmoodustuvad uues kohas.

See kõik võtab aga aega. Sõltuvalt sellest, kui palju kuskil üht või teist tüüpi sidemeid leidub, võtab materjal soovitud aja jooksul ühe või teise kuju. ''Veelgi enam, saame üksikutest erineva kiirusega muutuvatest eelprogrammeeritud tükkidest ehitada keerukamaid objekte. Näitkatsetes oli päris kummastav näha, et kuigi kõik üksikud tükid koosnesid täpselt samast materjalist, ulatus tükkide lahtivoltimiseks kuluv aeg minutitest tundideni,'' lisas Sheiko. Samas ei saa kujumuutust veel vähemalt hetkel kontrollida sekundi pealt, vaid jutt käib pigem minutitest.

Keemik näeb eelprogrammeeritavate materjalide ühe peamise kasutusalana meditsiini. Ent nagu tõestab allolev video, saab samast polümeerist valmistada ka silmailu pakkuvaid nipsasju.

Uurimus ilmus ajakirjas Nature Communications.



ERR kasutab oma veebilehtedel http küpsiseid. Kasutame küpsiseid, et meelde jätta kasutajate eelistused meie sisu lehitsemisel ning kohandada ERRi veebilehti kasutaja huvidele vastavaks. Kolmandad osapooled, nagu sotsiaalmeedia veebilehed, võivad samuti lisada küpsiseid kasutaja brauserisse, kui meie lehtedele on manustatud sisu otse sotsiaalmeediast. Kui jätkate ilma oma lehitsemise seadeid muutmata, tähendab see, et nõustute kõikide ERRi internetilehekülgede küpsiste seadetega.
Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: