четверг, 7 февраля 2013 г.

из чего состоит гидрогель

30.01.2013 Американское космическое агентство (NASA) ведет разработку робота для рытья космического грунта. Робот получил название RASSOR и, по оценкам ученых, поможет в изучении поверхности Луны или Марса. 30.01.2013 Ученые "сшили" молекулы инсулина или других лекарств при помощи сверхдлинной белковой нити. Соединение инсулина и нити остается ж

31.01.2013 Российская медицина решила прибегнуть к помощи роботов-хирургов. Врачам они не только помогают, но порой и полностью заменяют во время операции. 31.01.2013 Совместно с Институтом биоинженерии и нанотехнологии в Сингапуре (IBN) специалисты IBM создали биосовместимый гидрогель. Его антибактериальные и противогрибковые свойства обусловлены не химическими, а исключительно физическими эффектами смотрите видео.

01.02.2013 В основе механического чуда лежит экзоскелет от новозеландской компании RexBionics, который помогает ходить людям с полностью парализованными ногами.

01.02.2013 Крупнейший в Европе фестиваль роботов - V Всероссийский робототехнический фестиваль «РобоФест - 2013» состоится в Москве 8-9 февраля на площадке «Крокус-Экспо».

Источник: 02.02.2013 Хотя физикам так и не удалось воплотить мечту фанатов "Звёздного пути", на некоторых космических аппаратах в ближайшем будущем всё-таки будут установлены миниатюрные излучатели "притягивающих лучей".

Подготовлено по материалам  .

Помимо протезирования, гель может найти применение в робототехнике (искусственные мышцы и кожа), суперэластичных бинтах и многом другом.

Что чрезвычайно важно, новый гель сохраняет свои характеристики даже после огромного числа циклов деформации: альгинат со временем инкорпорирует обратно в свои молекулярные цепочки потерянный кальций, и материал «самывылечивается», возвращаясь на исходные позиции. Такое восстановление может быть дополнительно ускорено нагревом, отмечают разработчики.

Альгинатная часть гидрогеля состоит из полимерных цепочек со слабыми ионными связями, благодаря которым они легко захватывают ионы кальция (добавляемого в воду). При растяжении или иной деформации часть из них теряет ионы кальция. Этим достигается колоссальная гибкость и эластичность геля (21-кратное растяжение без потери свойств). Благодаря ковалентным связям полиакриламида с альгинатом какие-либо трещины, даже если они и возникают при запредельных нагрузках, молниеносно затягиваются. Да, после этого происходит временное снижение эластичности, но даже в случае огромных дырок материал все ещё можно подвергать 17-кратному растяжению.

Даже при растягивании в 21 раз относительно длины в состоянии покоя гидрогель не рвётся. (Здесь и ниже фото Jeong-Yun Sun, Widusha R. K. Illeperuma.)

В общем, классический композитный материал, только гидрогелевый и самособирающийся при смешивании.

Итак, исследовательская группа совместила два широко распространённых полимера — полиакриламид (присутствует в контактных линзах) и альгиновую кислоту, она же пищевая добавка E 400. По отдельности они хорошо впитывают воду, не растворяясь в ней. А вот смешанные в соотношении 8:1 создают сложную сеть взаимопроникающих цепочек, усиливающих друг друга и распространяющих деформационное усилие на огромные расстояния — практически на весь материал:

«Обычные гидрогели очень непрочны и хрупки, как желе, через которое проходит ваша ложка, — поясняет ведущий автор исследования  . — Но они отлично совместимы с тканями живых организмов, а потому всегда есть соблазн использовать материал в протезировании хрящей и межпозвоночных дисков, что требует увеличения их прочности».

Их   растягивается в 21 раз, является сверхпрочным и сам восстанавливает свою структуру после любой деформации.

Материаловедение, словно Африка в глазах Плиния-старшего, всегда преподносит что-нибудь новенькое. Не так давно появившиеся гидрогели сразу были заподозрены в недетском потенциале. Но то, что удалось продемонстрировать учёным из   (США), действительно поражает воображение.

07.09.2012Гидрогель для биоинженерных разработок

Гидрогель для биоинженерных разработок / Россия 2045

Комментариев нет:

Отправить комментарий