Новости химической науки > Морские огурцы и разработка нового материала

Внезапное повышение жесткости кожи позволяет морским огурцам защищаться от атак хищников. Обратив на это внимание, исследователи из США разработали новый композитный материал, подражающий этому свойству. Кристоф Ведер (Christoph Weder) и Стюарт Роуен (Stuart Rowan) уверяют, что новое изобретение может пригодиться в биомедицинских целях.

Сканирующая электронная микроскопия полимерного нанокомпозита. (Рисунок из Science, 2008, 319, 1370)

Морской огурец – близкий родственник морской звезды, может стать жестким в течение пары секунд благодаря способности к контролю над взаимодействиями между волокнами коллагена своих покровных тканей. Исследователи попытались сымитировать такие взаимодействия, использовав сеть из нановолокон целлюлозы, внедренных в резиноподобный полимер.

В отсутствии воды нанокристаллиты целлюлозы образуют жесткую сеть, придающую всему композитному материалу высокую жесткость, сравнимую с жесткостью поликарбоната. Однако при обработке материала водой, вода «разлепляет» нановолокна целлюлозы, и материал становится в 1000 раз мягче, в этом состоянии его механические свойства сравнимы со свойствами невулканизированного каучука.

Исследователи полагают, что новые материалы с переключаемыми механическими свойствами могут быть использованы в микроэлектродах, имплантируемых в мозг для лечения болезни Паркинсона. В водной среде человеческого тела эти микроэлектроды могут стать мягкими, предотвращая повреждение тканей жесткими элементами конструкции.

Дальнейшие эксперименты с составом нового «умного» материала исследователи смогли разработать композит, механические свойства которого переключаются в результате изменений температуры, они надеются разработать другие, материалы, свойства которых могли меняться в результате химического или электрического воздействия.

Источник: Science, 2008, 319, 1370

метки статьи: #биохимия, #новые материалы, #физическая химия, #химия полимеров, #элементоорганическая химия