A tengeri uborkát imitálja az állagát változtató műanyag
A fenyegetést érző tengeri uborka válaszreakciója adta az ötletet amerikai kutatóknak egy olyan műanyag kifejlesztéséhez, amely vízben pillanatok alatt meglágyul, kiszáradva pedig visszanyeri eredeti keménységét.
A különleges anyag egy napon talán implantátumként beépíthető lesz a Parkinson-kóros betegek agyába, vagy egyéb idegrendszeri károsodás helyreállítására használhatják.
A puhatestű tengeri uborka, amely egy nagyobb meztelen csigához hasonlít, képes lágy bőrét támadói elleni védekezésként másodpercek alatt páncélszerűen megkeményíteni. A veszély elmúltával a tengeri uborka bőre visszalágyul. Ezt másolták le a clevelandi Case Western Reserve University egyetem kutatói Chris Weder vezetésével. Eredményükről a Science című amerikai tudományos folyóirat legutóbbi számában írnak.
"A víz kémiai „váltóként” működik" - magyarázza Weder. Az implantátum beültetésénél előnyös lehet, hogy merev, mert könnyebben kezelhető. Az agy 75 százaléka víz, így beültetés után a műanyag átalakul, a környező szövetekre hasonlít inkább. Ez azért fontos, mert a kemény implantátumok egy idő elteltével mechanikusan roncsolják a körülöttük lévő szövetet.
A tengeri uborka bőrének átváltozó képességét a lágy kötőszövetekbe ágyazott mikroszkopikus átmérőjű merev kollagén szálak teszik lehetővé.
Az új anyagban 25 nanométeres átmérőjű (1 nanométer a milliméter milliomod része) cellulóz nanoszálakat ágyaztak egy gumiszerű polimerbe. A nanoszálaknak több forrása lehet, például a gyapot és a gyapjú - mondta Weder.
A cellulózszálakat hidrogénhíd-kötések tartják össze, ekkor kemény a műanyag. Amikor vízbe kerül az anyag, a vízmolekulák felszakítják a kapcsolatokat, így lágyul meg a műanyag, amely akár ezerszer puhább lehet, mint a gumi.
Amikor a víz elpárolog az anyagból, az újra megkeményedik, mert a szálak között ismét létrejön a hidrogénhíd-kötés. Az oldás és kötés többször is válthatja egymást, azaz puhul és keményedik az új anyag.
Manapság több kutatócsoport dolgozik mesterséges idegek kifejlesztésén. Ezeknek integrálódniuk kell a neuronok hálózatába. Az új anyag képes lehet erre változóképessége miatt.