Японские ученые создали инновационный материал, который становится крепче под нагрузкой

02.02.2019   18:20    1418

Ученые из Университета Хоккайдо разработали стратегию производства материалов, становящихся сильнее под действием механической нагрузки. Так они имитируют рост скелетных мышц.

Результаты исследования, представленные в Science, могут открыть путь к долговечным продуктам, способным адаптироваться и укрепляться в зависимости от окружающих условий, сообщает sciencedaily.com. Ученых вдохновил процесс, делающий прочнее скелетные мышцы человека. При физической нагрузке, вроде тренировок в спортзале, их волокна распадаются, стимулируя формирование более крепких структур. Для этого мышцам необходимо поступление аминокислот, компонентов белков, отвечающих за рост новой ткани.

Это интересно:  Ученые выяснили, сколько отжиманий может сделать здоровый мужчина

Команда Цзян Пин Гонг взяла данный биологический процесс за основу для системы, использующей «двухсетевые гидрогели». Эти мягкие, но прочные материалы, на 85% состоящие из воды, включают 2 типа полимерных структур: жесткую и хрупкую, и тянущуюся.

Специалисты поместили соединение в раствор с мономерами, молекулами, формирующими полимеры. Он играл роль крови, передающей аминокислоты скелетным мышцам. Растягивание гидрогеля приводило к разрыву некоторых хрупких полимерных цепей. В результате на их концах появлялись механорадикалы. Эти химические структуры могут стимулировать соединение мономеров, поглощенных гидрогелем из раствора, и укрепление материала.

Это интересно:  Зачем зебрам полоски: ученые провели интересный эксперимент

Дальнейшее растягивание приводило к дополнительному разрыву и формированию волокон. В процессе прочность и жесткость гидрогеля увеличились в 1,5 и 23 раза соответственно. Вес полимеров в гидрогеле вырос на 86%. Команде удалось настроить реакцию материала на механическое воздействие, используя специальный мономер, меняющий поведение геля при нагреве. С ростом температуры увеличивалась водостойкость его поверхности.

Это интересно:  Зачем зебрам полоски: ученые провели интересный эксперимент

Авторы уверены, что проект поможет в создании самостоятельно растущих материалов для таких систем, как гибкие экзокостюмы для пациентов с травмами скелета. Их прочность и функциональность будет расти по мере использования.

«Так как многие двухсетевые гели имеют схожие механические свойства, процесс подходит для широкого спектра соединений», — сказала профессор Гонг.


Загрузка...




загрузка...


Загрузка...


загрузка...

Загрузка...




Загрузка...
Загрузка...

© 2019, НОВОСТИ Ю
(Служба поддержки) E-mail: admin@newsyou.info

При копировании материалов со страниц сайта для интернет-изданий – обязательна прямая, открытая для поисковых систем гиперссылка. Ссылка должна быть размещена в независимости от полного либо частичного использования материалов. Администрация Сайта Newsyou.info (Главный редактор, редакторы, авторы материалов) прикладывает все усилия, чтобы обеспечить пользователей точной и достоверной информацией, но в то же время не исключает возможности возникновения ошибок. Некоторые ссылки на этом Сайте ведут к ресурсам, расположенным на сторонних сайтах. Данные ссылки размещены для удобства пользователей и не означают, что Администрация Сайта одобряет содержание других сайтов. Кроме этого, Администрация Сайта не несет никакой ответственности за доступность этих ресурсов и за их контент. Это заявление относится ко всем ссылкам, представленным на Сайте, и материалам всех веб-сайтов, доступных через баннеры и ссылки. За рекламу, размещаемую на Сайте, несет ответственность лишь рекламодатель. Администрация сайта не несет ответственности за содержание и достоверность рекламных материалов размещенных на нашем сайте, а так же возможный вред от их использования.