Исследователи из США, вдохновлённые персонажем комиксов Росомахой, разработали самовосстанавливающийся, невероятно эластичный, прозрачный материал, который к тому же может быть использован для питания искусственных мышц. Напомним, что этот герой комиксов и фильмов обладает способностью к регенерации тканей, которая позволяет ему выживать после тяжелейших ранений, смертельных для обычного человека.
Конечный продукт, разработанный учёными, представляет собой мягкий, немного похожий на резину материал, себестоимость которого невысока. Он растягивается до 50 раз от первоначальной длины и также способен полностью "вылечить" себя, если отрезать его часть (восстановление исходной структуры происходит в течение суток и при комнатной температуре).
Всего спустя пять минут после того, как его разрезают, материал может снова растянуться до двух раз от его первоначальной длины. Совсем неплохая мощность для "супергероя".
Кроме того, созданный образец также является ионным проводником – то есть он способен проводить электричество благодаря потоку ионов. Отмечается, что учёным впервые удалось внедрить свойство самовосстановления в ионный проводник.
Исследовательская группа из Калифорнийского университета в Риверсайде и Университета Колорадо отмечает, что в конечном счёте их наработки можно будет использовать в робототехнике, электронных устройствах, аккумуляторах и биосенсорах.
"Создание материала со всеми этими свойства было затруднено в течение многих лет. Мы смогли сделать это, так что только сейчас начинаем изучать все возможности и потенциальное применение", — говорит исследователь и поклонник Росомахи Чао Ван (Chao Wang) из Калифорнийского университета в Риверсайде.
Ван говорит, что любовь к Росомахе вдохновляет его на создание самовосстанавливающихся материалов, которые имитируют вещества, существующие в природе. Они могут продлить срок эксплуатации и снизить стоимость искусственных материалов и различных устройств.
Заметим, что прозрачные и растягивающиеся ионные проводники разрабатывались и ранее. Также корреспонденты "Вести.Наука" (www.nauka.vesti.ru) не раз встречали самозалечивающиеся материалы. Но именно добавление им свойства самовосстановления оказалось сложной задачей (чтобы получить такой материал, необходимо создать нековалентные связи между отдельными молекулами).
Прохождение тока через эти связи разрушало их, что создавало проблему, так как самовосстанавливающийся материал в этом случае теряет свои способности к "исцелению".
Учёные использовали электростатическое притяжение между ионами и диполями для удержания молекул вместе. Такое решение в итоге и позволило Вану и его коллегам создать материал, у которого есть все необходимые свойства.
Специалисты использовали два слоя нового материала с прозрачной мембраной между ними, чтобы создать прототип искусственных мышц. Образец может двигаться в ответ на электрические сигналы точно так же, как человеческие мышцы сокращаются или расслабляются в ответ на команды, поступающие от мозга.
Исследователям предстоит ещё много работы, но уникальное сочетание свойств их материала уже обещает, что, возможно, следующее поколение электронных устройств и роботов будут более выносливыми, чем когда-либо прежде.
Результаты работы команды Вана опубликованы в научном издании Advanced Materials.
Добавим, что супергерои не первый раз вдохновляют учёных на различные свершения. В частности, исследователи назвали искусственный ген "Магнето". Он совместно с магнитным полем позволил управлять поведением животных.
