Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Супертег РИА Наука
РИА Наука

В МГУ создали кожу, которая при растяжении становится крепче

© Фото : Безуглова Юлия / кафедра фотожурналистики и технологий СМИ МГУРуководитель исследования - профессор МГУ Дмитрий Иванов
Руководитель исследования - профессор МГУ Дмитрий Иванов
Руководитель исследования - профессор МГУ Дмитрий Иванов
МОСКВА, 23 янв — РИА Новости. Российские ученые совместно с их коллегами из США и Франции создали новый полимерный материал, который в перспективе может стать искусственным аналогом человеческой кожи. Уникальные свойства нового материала протестировали в МГУ. Результаты работы представлены в журнале ACS Central Science.
В 2018 году международная группа ученых, в состав которой входит руководитель лаборатории инженерного материаловедения МГУ профессор Дмитрий Иванов, опубликовала в журнале Science статью, в которой исследователи заявили о создании синтетического аналога кожи хамелеона, реагирующей на механические воздействия изменением цвета и прочностных свойств. По мнению экспертного совета РНФ, исследование вошло в список самых значимых работ российских ученых за 2018 год.
В новой работе ученым удалось впервые создать уникальную синтетическую платформу для дизайна материалов, воспроизводящих деформационные свойства целого ряда мягких живых тканей.
"Кожа обладает уникальными свойствами — она одновременно мягкая и упругая при соприкосновении", — приводятся в пресс-релизе МГУ слова Дмитрия Иванова. Однако нарушить целостность кожного покрова можно только очень сильным механическим воздействием, так как при растяжении прочность кожи резко увеличивается. Такой защитный механизм выработался у живых существ в процессе эволюции.
Воспроизвести в синтетических материалах мягкость живой ткани в сочетании со значительным упрочнением при деформации до сих пор не удавалось. Создателям новых материалов всегда приходилось выбирать между мягкостью и прочностью.
Операция
Ученые создали материал для имплантатов, уничтожающий до 98% бактерий
Например, гидрогели очень мягкие, но им недостает механической прочности. К тому же форма и механические свойства изделий из гидрогелей сильно зависят от влажности — при избытке физиологической жидкости в организме такой материал может набухнуть и лопнуть.
Авторы исследования придумали новый уникальный полимерный материал — состоящую из нескольких частей сложную молекулу, способную к самосборке.
На длинную часть полимерной молекулы привиты молекулярные "ворсинки" — так, что система напоминает ершик для чистки бутылок. На концах "ершика" находятся терминальные участки — молекулы отличного от основной цепи химического состава. При самосборке полимера терминальные участки образуют стекловидные очень прочные наношарики, а длинные цепи "рукоятки" — сетку, погруженную в среду "ворсинок". Материал, состоящий из таких "щеток", изначально вполне эластичный, а при деформации очень быстро упрочняется.
Исследователи изучили механизм деформации полимера — определили механические параметры вытягивания "рукоятки щетки" в зависимости от длины "ворсинок".
"Щеточный" блок с длинными боковыми ворсинками дает более выраженное деформационное упрочнение — так называемый эффект волейбольной сетки, которую легко развернуть, но невозможно деформировать. Щетки с разной длиной ворсинок интересны, потому что они могут воспроизводить механику разных биологических тканей", — прокомментировал результаты исследования Дмитрий Иванов.
Исследователи показали, что присутствие этих полимеров в биологической среде не препятствует размножению и пролиферации клеток, так что материал в перспективе можно будет имплантировать.
Так художник представил себе взаимодействия электронов внутри сверхпроводящего графена
Сибирские ученые создали композитный материал для гибкой электроники
"В целом, полимеры не содержат никаких цитотоксичных веществ. Кроме того, они не содержат растворителя, например воды, который мог бы привести к неконтролируемому изменению физико-химических свойств имплантата", — отмечает ученый.
Сейчас группа Дмитрия Иванова готовится к новому этапу исследований механических свойств синтезированного материала с использованием современного оборудования, которое будет установлено на химическом факультете МГУ.
Рекомендуем
Секретарь Совета национальной безопасности и обороны Украины Александр Турчинов
Турчинов объяснил, почему Украина не объявила войну России
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала