Sveučilište Harvard razvija nove biokompatibilne materijale koji se mogu 3D tiskati u bilo kojem obliku

Znamo da će se čak i kosa koja je pažljivo ispravljena na visokoj temperaturi sklupčati kad je izložena vodi. To je zato što memorija oblika kose, odnosno materijalna svojstva kose, omogućuje joj da mijenja oblik pod određenim podražajima i vraća joj se pod drugim podražajima. Izvorni oblik.

Nadahnuti ovime, istraživači su svoje istraživačke objekte okrenuli drugim materijalima, poput tekstila. Ideja koja obećava o pamćenju oblika tekstila je: majica koja se otvara u vlažnom okruženju i zatvara kad je suha. Može se razvući do veličine osobe. To također znači da će to biti haljina koja odgovara svima.

Sada su istraživači sa Sveučilišta Harvard razvili biokompatibilni materijal koji se može 3D ispisati u bilo koji oblik i unaprijed programirati pomoću reverzibilne memorije oblika.

Ovaj je materijal izrađen od keratina, vrste fibrina koji se nalazi u kosi, noktima i školjkama. S gledišta molekularne strukture, pojedinačne niti keratina poredane su u strukturu nalik opruzi koja se naziva alfa spirala. Struktura alfa zavojnice i kemijske veze daju ovom materijalu snagu i pamćenje oblika.

Uz to, dva lanca keratina upletena su zajedno da bi stvorila strukturu koja se naziva spiralna zavojnica. Mnoge od tih zamotanih petlji sastavljaju se u sirove niti koje na kraju tvore velika vlakna. Kada se određeni lim vlakana rasteže ili preuredi, vlakna se istežu u stabilnu strukturu. Vlakno ostaje u ovom položaju sve dok se ne pokrene da se vrati u svoj izvorni oblik.

Da bi dokazali taj postupak, istraživači su 3D tiskali keratinske listove različitih oblika. Koristili su otopine vodikovog peroksida i mononatrijevog fosfata za programiranje trajnog oblika materijala - on se uvijek vrati u svoj izvorni oblik kad se aktivira. Osim toga, nakon što se postavi memorija oblika keratina, može se reprogramirati i oblikovati u novi oblik.

Na primjer, keratinski list presavijen je u složenu origami zvijezdu kao svoj trajni oblik. Jednom kada se uspostavi sjećanje, istraživači urone zvijezdu u vodu i ona će postati plastična kad se otvori u vodi.

Istraživači su zamislili neke zanimljive namjene za ovaj novi deformabilni materijal. Vjeruju da se od tog materijala mogu izrađivati ​​grudnjaci prilagodljivih oblika i veličina šalica, majice slobodne veličine ili odjeća s otvorima koji se mogu otvoriti u skladu s vlagom. Na taj se način istraživači nadaju da će to pomoći u rješavanju problema otpada u modnoj industriji.