Pittsburghi ülikooli uurijad on välja töötanud arvutimudeli isetaastuva polümeergeeli kohta, mis suudaks taastada vigasaanud osi. Mudel sai innustust kahepaiksete võimest kasvatada tagasi puuduvaid ihuliikmeid. Kui geel saab reaalsuseks, saaks seda kasutada igal pool alates mööblist kuni elektroonikani ja seega vajaks katkine ese lihtsalt aega, et ennast ära parandada.

“See on materjaliteaduse Püha Graal,“ ütles projekti juht Anna C. Balazs, “Kui teised on arendanud materjale, mis suudavad parandada väikeseid defekte, siis varem ei ole avalikustatud uurimustöid süsteemide kohta, mis suudaks regenereerida suuremaid tükke eraldatud materjale. Sellel on tohutu mõju jätkusuutlikkusele, sest andes materjalile võime vigastuse puhul taaskasvada, saame selle eluiga potentsiaalselt pikendada.“

Meeskond uuris kahepaiksete võimet taaskasvatada ihuliikmeid, mis oli nende küljest lahutatud ning leidsid, et selleks, et sünteetiline materjal teeks sama, peavad aset leidma kolm protsessi. Esiteks algne stiimul, kus materjal tajub osa materjali kaotamist ning vajadust seda taaskasvatada; teiseks levimine, kus materjal taaskasvab; kolmandaks lõpetamine, kus protsess ise lõpetab tegevuse, kui saavutatud on õige suurus ja kuju.

Meeskond arendas hübriidmaterjali polümeergeeli sees asuvatest imeväikestest nanokepikestest, mille paksus on 10 000 korda väiksem kui juuksekarva diameeter. Nanokepikesed töötavad geelis sensoritena, seega kui massi lõigatakse, migreeruvad nanokepikesed lõikepinnale, mis aga käivitab polümeriseerimisreaktsiooni välimise lahusega, mis algatab parandustöid ning moodustab asendusgeeli.

Järgmiseks eesmärgiks on uurijatel tugevdada vana ja äsja moodustunud geeli vahelisi sidemeid ning selleks võetakse eeskuju hiidsekvoiadest. “Ühel sekvoial on pealiskaudne juurestik, aga kui neid on arvukalt, siis juurestikud põimuvad, et pakkuda tuge ning panustada nende hiiglaslikku kasvu,“ seletas Balazs.

Allikad: Pittsburghi ülikool, Treehugger, Science Daily

Pilt: Pittsburghi ülikool

Toimetas Marlen Laanep