İnsan Yardımı Olmadan Kendini Onarabilen Robotlar Hasardan Kurtulabilir

Bilim insanları, güç, esneklik ve kendini iyileştirme yeteneklerini birleştirerek insan derisini taklit eden bir hidrojel geliştirdi.

Aalto Üniversitesi ve Bayreuth Üniversitesi’nden araştırmacılar tarafından geliştirilen bu malzeme, kesiklerin %80-90’ını sadece dört saat içinde onarabilir ve 24 saat içinde tamamen iyileşebilir, bu da malzeme biliminde önemli bir ilerlemeyi işaret ediyor

Hidrojelin yenilikçi tasarımı, yoğun bir polimer ağı oluşturan ultra ince kil nano levhalarına dayanıyor ve bu sayede dayanıklılığını artırırken, kendini onarma yeteneğini koruyor. Araştırmacılar, bu sonucu bir monomer tozu ile nano levhalar içeren suyu karıştırarak ve çözeltiyi UV ışığına maruz bırakarak elde ettiler.

“Lambadan gelen UV radyasyonu, her şeyin elastik bir katı – bir jel haline gelmesi için bireysel moleküllerin birbirine bağlanmasına neden olur,” diye açıklıyor çalışmanın yazarlarından Chen Liang, Interesting Engineering sitesinde rapor edildiği üzere.

Hidrojelin kendi kendini iyileştirme yeteneğinin sırrı, polimerlerinin karışıklığındadır. “Karışıklık, ince polimer katmanların, küçük yün ipler gibi birbirleri etrafında rastgele bir sırayla dönmeye başlaması anlamına gelir,” dedi Aalto Üniversitesi’nden Hang Zhang, Eurekalert sitesinde bildirildiği gibi.

“Polimerler tamamen karıştığında, birbirlerinden ayırt edilemezler. Moleküler seviyede çok dinamik ve hareketli olurlar ve onları kestiğinizde, yeniden iç içe geçmeye başlarlar,” diye ekledi.

Hidrojelin bir milimetrelik örneği, esnekliğini korurken insan derisi kadar sert olmasını sağlayan nanolevha tabakalarının yaklaşık 10.000 katmanını içerir. Malzemenin hızlı iyileşme ve dayanıklılığı, onu yapay deri, yumuşak robotlar ve biyomedikal teknolojilerinde kullanılmak üzere umut verici bir aday yapar.

“Bu çalışma, biyolojik malzemelerin bize sentetik malzemeler için yeni özellik kombinasyonları arama konusunda nasıl ilham verdiği heyecan verici bir örnektir. Kendiliğinden iyileşen, sağlam bir ciltle robotları veya otomatik olarak onarabilen sentetik dokuları hayal edin,” dedi Aalto Üniversitesi’nden Olli Ikkala, Eurekalert’ta bildirildiği gibi.

“Bu, malzeme tasarımının kurallarını yenileyebilecek türden temel bir keşiftir,” diye ekledi.

Hidrojelde kullanılan sentetik kil nano tabakaları, Bayreuth Üniversitesi’nden Profesör Josef Breu tarafından geliştirildi. Nature Materials’da yayınlanan çalışma, yara iyileştirmeden ilaç teslimatına ve robotiğe kadar birçok endüstrinin dönüşümünü sağlayabilecek bio-ilham alınan malzemelere doğru büyük bir adımı temsil ediyor.

Gerçek dünya uygulamaları hala geliştirilme aşamasında olsa da, bu teknolojinin potansiyeli çok büyük.

Araştırmacılar, daha fazla iyileştirmelerle, kendini iyileştirebilen sentetik dokular, esnek robotik deriler ve otomatik onarım yeteneğine sahip tıbbi malzemelerin yakında gerçek olabileceğine inanıyorlar.