Hydrogel với tiềm năng ứng dụng y sinh và robot

QUẢNG CÁO

Thành phần chính của Hydrogel là nước (khoảng 90%) – nó được giữ ở trạng thái rắn nhờ các polyme không tan trong nước. Những polyme này thường không co giãn nhiều, chúng rất giòn, với năng lượng đứt gãy chỉ khoảng 10 J/m2.

hydrogel

Trước đo, bước đột phá thật sự trong việc tạo ra hydrogel bền với khả năng co giãn tốt hơn đã được thực hiện vào năm 2003, khi các nhà nghiên cứu tại Đại học Tổng hợp Hokkaido (Nhật Bản) đi đến ý tưởng liên kết cộng hóa trị hai loại polyme thành một loại hydrogel mạng kép.

Ngày nay, các nhà khoa học Ôxtrâylia đã phát triển được một loại hydrogel mới hứa hẹn sẽ thay thế tủy sống và làm sụn tổng hợp ở người, đồng thời ứng dụng trong kỹ thuật sản xuất rôbốt mềm. Nhắc đến robot, chúng ta thường liên tưởng đến những cỗ máy kim loại vận hành cơ học. Tuy nhiên, robot cũng có dạng “mềm” và đây là một lĩnh vực mới nổi với nhiều thiết kế được lấy ý tưởng từ các sinh vật dưới nước như bạch tuột, mực ống hay sao biển.

Thông tin trên các phương tiện truyền thông Ôxtrâylia cho biết, các nhà khoa học đã kết hợp hai loại polymer sẵn có là gellan gum và polyacrylamide để sản xuất loại vật liệu mới mang tên keo liên kết ion cộng hóa trị. Mặc dù tính chất vật lý của loại keo này có thể tăng lên nhờ sự kết hợp hai nguyên liệu polymer, song các vật liệu này chỉ có thể biến dạng một lần bởi các liên kết cộng hóa trị gắn kết các phân tử đã bị phá vỡ khi nguyên liệu bị biến dạng.

Để giải quyết vấn đề này, các nhà khoa học Ôxtrâylia đã phát triển một loại hydrogel chứa các phân tử gắn kết với nhau nhờ liên kết ion. Loại vật liệu hydrogel dai mới này có thể phục hồi từ các vết căng rộng hay biến dạng nhiều lần, ở mức nhiệt độ cơ thể người. Hydrogel là loại vật liệu mềm và ẩm ướt, có tới 95% thành phần là nước và các phân tử nằm trong khung polymer.

Hiện các chuyên gia Ôxtrâylia đang thử nghiệm độ bền và độc tính của loại hydrogel mới trên để sớm ứng dụng thay thế sụn, biến nguyên liệu này thành chất dẫn điện để có thể thay thế tủy sống và sử dụng trong công nghệ rôbốt mềm.

Theo giới chuyên môn, hydrogel ngày càng giữ vai trò quan trọng trong kỹ thuật cấy mô ở người. Vật liệu này được sử dụng trong nhiều sản phẩm, từ tã dùng một lần, kính áp tròng tới sữa tắm và thuốc xịt điều trị bỏng. Tuy nhiên, vật liệu này không bền nên chỉ giới hạn sử dụng cho những đồ vật không chịu áp lực cơ học.

Hoahocngaynay.com

Chia sẻ:

QUẢNG CÁO

Tin liên quan:

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

3 − 1 =