Вы, наверное, не так часто думаете о клюве кальмара, но он обладает довольно интересным для ученых качеством. В то время как кончик клюва твердый и острый, его материал постепенно становится более мягким по мере приближения ко рту. Это означает, что нет резкой границы между жестким клювом и мягким ртом, что может привести к дискомфорту или травме. Вдохновленные этой особенностью физиологии кальмара, ученые из Университета Огайо уже разработали материал с теми же качествами, который мог бы быть использован для создания более комфортных и менее вредных медицинских имплантатов.
Естественный клюв кальмара состоит из нанокомпозитных материалов, из сети хитиновых волокон, внедренных в структуру из белков. Градиент присутствует даже тогда, когда клюв сухой, но это становится особенно очевидным, когда он мокрый.
Чтобы сделать подобный материал, ученые взяли за основу кожу морского огурца. Этот материал очень жесткий, когда сухой, но становится мягким при намокании.
Исследователи взяли часть этого материала в виде пленки и добавили функционализированные нанокристаллы целлюлозы. Эти нанокристаллы образовывают поперечные связи при воздействии света. Чем больше воздействия, тем больше число связей. Постепенное увеличение количества света по всей длине пленки позволило добиться жесткости на одном конце, которая постепенно переходила в мягкую поверхность на другом конце.
Учитывая, что внутри человеческого тела все поверхности влажные, то ученые надеются, что этот материал может быть использован при создании имплантатов. В настоящее время конфликт между мягкими биологическими тканями и жесткими имплантатами может привести не только к дискомфорту, но и к разрушению биологической ткани.
Исследование проводилось под руководством профессора Стюарта Дж. Роуэн и описано в статье, опубликованной на этой неделе в журнале Американского химического общества.
Естественный клюв кальмара состоит из нанокомпозитных материалов, из сети хитиновых волокон, внедренных в структуру из белков. Градиент присутствует даже тогда, когда клюв сухой, но это становится особенно очевидным, когда он мокрый.
Чтобы сделать подобный материал, ученые взяли за основу кожу морского огурца. Этот материал очень жесткий, когда сухой, но становится мягким при намокании.
Исследователи взяли часть этого материала в виде пленки и добавили функционализированные нанокристаллы целлюлозы. Эти нанокристаллы образовывают поперечные связи при воздействии света. Чем больше воздействия, тем больше число связей. Постепенное увеличение количества света по всей длине пленки позволило добиться жесткости на одном конце, которая постепенно переходила в мягкую поверхность на другом конце.
Учитывая, что внутри человеческого тела все поверхности влажные, то ученые надеются, что этот материал может быть использован при создании имплантатов. В настоящее время конфликт между мягкими биологическими тканями и жесткими имплантатами может привести не только к дискомфорту, но и к разрушению биологической ткани.
Исследование проводилось под руководством профессора Стюарта Дж. Роуэн и описано в статье, опубликованной на этой неделе в журнале Американского химического общества.
Поделитесь в соцсетях:
