Universitatea Harvard dezvoltă noi materiale biocompatibile care pot fi imprimate 3D în orice formă

Știm că și părul care a fost îndreptat cu atenție la temperatură ridicată se va răsuci atunci când este expus la apă. Acest lucru se datorează faptului că memoria formei părului, adică proprietățile materiale ale părului, îi permite să-și schimbe forma sub anumiți stimuli și să revină la ea sub alți stimuli. Forma originală.

Inspirați de acest lucru, cercetătorii și-au transformat obiectele de cercetare în alte materiale, ar fi textilele. O idee promițătoare despre forma de memorie a textilelor este: un tricou care se deschide într-un mediu umed și se închide atunci când este uscat. Acesta poate fi întins la dimensiunea unei persoane. Acest lucru înseamnă, de asemenea, că va fi o rochie A care se potriveste tuturor.

Acum, cercetătorii de la Universitatea Harvard au dezvoltat un material biocompatibil care poate fi imprimat 3D în orice formă și pre-programat prin memorie de formă reversibilă.

Acest material este fabricat din cheratină, un tip de fibrină găsită în păr, unghii și scoici. Din punct de vedere al structurii moleculare, firele unice de cheratină sunt aranjate într-o structură asemănătoare arcului numită helix alfa. Structura alfa helix și legăturile chimice dau acestei rezistențe materiale și memoriei formei.

În plus, cele două fire de cheratină sunt răsucite împreună pentru a forma o structură numită bobină spirală. Multe dintre aceste bucle sertizate sunt asamblate în filamente brute, care formează în cele din urmă fibre mari. Atunci când o anumită foaie de fibre este întins sau rearanjat, fibrele sunt întinse într-o structură stabilă. Fibra rămâne în această poziție până când este declanșat să se rostogolească înapoi la forma sa originală.

Pentru a dovedi acest proces, cercetătorii 3D imprimate foi de keratina de diferite forme. Ei au folosit peroxid de hidrogen și soluții de fosfat monosodic pentru a programa forma permanentă a materialului-se întoarce întotdeauna la forma sa originală atunci când este declanșat. În plus, odată ce forma de memorie de keratina este setat, acesta poate fi reprogramat și modelat într-o nouă formă.

De exemplu, o foaie de keratina este pliat într-o stea origami complex ca forma sa permanentă. Odată ce memoria este stabilită, cercetătorii scufundă steaua în apă, iar aceasta va deveni plastică atunci când se va desfășura în apă.

Cercetătorii au imaginat câteva utilizări interesante pentru acest nou material deformabil. Ei cred că materialul poate fi folosit pentru a face sutiene cu forme personalizabile și dimensiuni ceașcă, free-size t-shirt, sau haine cu orificii care pot fi deschise în funcție de umiditate. În acest fel, cercetătorii speră că acest lucru va ajuta la rezolvarea problemei deșeurilor în industria modei.