È stato creato un materiale sensibile auto-curativo

Il nuovo materiale può essere utilizzato in protesi, così come nella creazione di dispositivi elettronici.

Gli scienziati hanno cercato di creare materiale che imitasse la pelle umana per molti anni, aveva le stesse caratteristiche e poteva svolgere tali funzioni. Le principali qualità della pelle che gli scienziati cercano di ricreare sono la sensibilità e la capacità di guarire. A causa di queste proprietà, la pelle umana invia segnali al cervello su temperatura e pressione e funge da barriera protettiva contro le sostanze irritanti ambientali.

Il team di professore di ingegneria chimica Stanford University, Chengdu Bao, come risultato del lavoro scrupoloso per la prima volta è riuscito a creare un materiale che combina queste due qualità.

Negli ultimi dieci anni sono stati creati molti campioni di "pelle artificiale", ma anche quelli più sofisticati hanno avuto seri inconvenienti. Alcuni richiedono "calore" per "guarire", il che rende impossibile l'uso quotidiano nelle condizioni quotidiane. Altri vengono ripristinati a temperatura ambiente, ma quando vengono ripristinati, la loro struttura meccanica o chimica cambia, il che li rende, in effetti, monouso. Ma, cosa più importante, nessuno di questi materiali era un buon conduttore di elettricità.

Zhang Bao ei suoi colleghi sono riusciti a compiere un grande passo avanti in questa direzione e per la prima volta a combinare in un unico materiale l'auto-guarigione del polimero plastico e la conduttività elettrica del metallo.

Gli scienziati hanno iniziato con la plastica, che consisteva in lunghe catene di molecole collegate da legami a idrogeno. Questa è una connessione piuttosto debole tra la regione caricata positivamente di un atomo e la regione caricata negativamente del successivo. Questa struttura ha permesso al materiale di auto-ripararsi efficacemente dopo un impatto esterno. Le molecole semplicemente crollano, ma poi si riconnettono nella loro forma originale. Di conseguenza, è stato ottenuto un materiale flessibile, che gli scienziati hanno confrontato con la sinistra nell'iride del frigorifero.

A questo polimero resiliente, gli scienziati hanno aggiunto microparticelle di nichel, che hanno aumentato la resistenza meccanica del materiale. Inoltre, queste particelle hanno aumentato la propria conduttività elettrica: la corrente è facilmente trasportata da una microparticella all'altra.

Il risultato ha soddisfatto tutte le aspettative. "La maggior parte delle materie plastiche sono buoni isolanti e abbiamo un eccellente direttore d'orchestra", ha concluso Zheng Bao.

Quindi gli scienziati hanno testato la capacità del materiale di recuperare. Per metà tagliano un piccolo pezzo di materiale con un coltello. Premendo leggermente le due parti formate l'una dall'altra, i ricercatori hanno scoperto che il materiale ha recuperato la sua resistenza originale e la conduttività elettrica del 75%. Mezz'ora dopo, il materiale ha completamente ripristinato le sue proprietà originali.

"Anche la pelle umana impiega qualche giorno a guarire, quindi penso che abbiamo raggiunto un ottimo risultato", ha detto il collega di Bao Benjamin Chi Kion Tee.

Il nuovo materiale ha superato con successo il test successivo, 50 cicli di recupero dell'incisione.

I ricercatori non si soffermeranno su questo. In futuro, vogliono ottenere un uso più efficiente delle particelle di nichel nel materiale, in quanto non solo lo rendono forte e migliorano la conduttività elettrica, ma riducono anche la capacità di autoripararsi. L'uso di particelle metalliche più piccole può rendere il materiale ancora più efficiente.

Misurando la sensibilità del materiale, gli scienziati hanno scoperto che è in grado di rilevare e reagire alla pressione con la forza della stretta di mano. Perché Bao e il suo team sono sicuri che la loro invenzione possa essere utilizzata in arti protesici. Inoltre, renderanno il loro materiale il più sottile e trasparente possibile in modo che possa essere utilizzato per coprire i dispositivi elettronici e i loro schermi.

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