Naukowcy wynaleźli sztuczną skórę, która... reaguje na dotyk

Amerykańscy naukowcy z Uniwersytetu Stanforda w Dolinie Krzemowej w Kalifornii opracowali i wyprodukowali laboratoryjnie materiał, który doskonale imituje i zastępuje, a nawet doskonale przewyższa niektórymi właściwościami ludzką skórę. Już teraz można mówić o rewolucyjnym odkryciu i rewelacyjnym wynalazku. Sztuczna skóra reaguje jak żywa na dotyk i błyskawicznie regeneruje się po uszkodzeniu.

Dzięki naszej naturalnej skórze mamy kontakt z otaczającym światem, a organizm ma naturalną silną barierę ochronną przed zimnem i ciepłem, szkodliwym światłem (promieniowaniem ultrafioletowym) i najróżniejszymi wrogami w postaci drobnoustrojów, które nieustannie ze środowiska zewnętrznego nas atakują. Mamy również zapewnione naturalne reakcje odpornościowe organizmu.

Nasza skóra potrafi odbierać bodźce ze środowiska zewnętrznego, dając nam sygnały poprzez dotyk i sygnalizuje odczucie bólu, jak też w znacznym stopniu potrafi regenerować się i gwarantować organizmowi tzw. termoregulację. Ma także wiele innych ważnych funkcji, jak choćby wchłanianie niektórych substancji, prowadzenie gospodarki witaminowej i tłuszczowej.

Naukowcy, biorąc to wszystko pod uwagę, od lat pracowali i wciąż jeszcze pracują nad wynalezieniem czegoś podobnego lub lepszego niż nasza ochronna warstwa, czyli ogromnie ważny narząd powłoki ciała, jakim jest skóra. Postanowili starannie i jak najdokładniej zbudować jej "wierny syntetyczny odpowiednik". W dużym stopniu udało się to zespołowi naukowemu z Stanford Chemical Engineering, pod kierownictwem prof. Zhenan Bao. To właśnie ten zespół, według aktualnej oceny znawców, jest najbliższy poszukiwanego celu – czytamy w serwisie interia.pl.

Zespół lekarzy skórnych i chemików, pod kierunkiem prof. Zhenan Bao, po długich badaniach, analizach i doświadczeniach, wykonał to, na co oczekują od lat lekarze specjaliści, m.in. ortopedii i wykonawcy aparatów oraz obuwia specjalistycznego, a przede wszystkim ludzie niepełnosprawni – zespół więc wykonał pierwszy w świecie syntetyczny materiał, który - jak wspomnieliśmy - reaguje na dotyk i regeneruje się dosłownie w mgnieniu oka, w dodatku w zwykłej temperaturze pokojowej.

W ostatnich dziesięciu latach nastąpił przełom w dziedzinie badań nad sztuczną skórą. Oczywiście, wszystkie wcześniejsze prace badawcze posłużyły w osiąganiu coraz doskonalszych dróg postępu zmierzających w kierunku wyznaczonego przez naukę i praktykę, celu. Jeszcze niedawno niemal wszystkie zdobyte osiągnięcia miały wiele trudnych do pokonania barier i zawierały gruntowne niedoskonałości.

Dotyczyły przede wszystkim "odtwarzania struktury", która była możliwa jedynie, np. w bardzo wysokich temperaturach, co w zasadzie wykluczało jej praktyczne zastosowanie. W innych przypadkach struktura była tylko jednorazowa a kolejne jej uszkodzenie, trwale niszczyło całą wykonaną "strukturę tworu".

Zespół prof. Zhenan Bao – w porównaniu do wcześniejszych osiągnięć, które charakteryzowały się tym, że "odtwarzanie struktury" było możliwe jedynie np. w bardzo wysokich temperaturach - znalazł złoty środek; połączył "zdolności do samoregeneracji polimeru z przewodnością metalu". Specjaliści z grupy prof. Bao zaczęli badania od tworzywa sztucznego, złożonego z dwóch łańcuchów cząsteczek, "połączonych wiązaniami wodorowymi, ze stosunkowo słabym oddziaływaniem".

Okazało się, że tak dynamiczne wiązania są kluczowe dla właściwości i rozwiązań samoregeneracyjnych. Poszczególne cząsteczki łatwo oddzielić, ale już chwilę później struktura odnawia się, ponieważ wiązania ulegają reorganizacji - wyjaśnia prof. Bao. Ostatnim elementem układanki był nikiel, który nadał całości struktury oczekiwaną wytrzymałość mechaniczną, jak również przewodność – powiedział profesor.

Gotowy materiał wykonany przez zespół poddano praktycznemu testowi, który polegał na przecięciu go na pół, przy pomocy chirurgicznego skalpela. Następnie obie części najzwyczajniej ściśnięto ze sobą na kilka sekund. Ku zdziwieniu obserwatorów, już po krótkiej chwili struktura odnowiła się w 75 procentach, a po upływie około 30 minut - w 100 procentach. Nawet naturalna ludzka skóra potrzebuje dni na regenerację, a więc myślę, że "nasze odkrycie jest całkiem fajne" – podkreślił prof. Bao.

Dodał, że ta sama próbka badawcza, może być przecięta w tym samym miejscu, wiele razy. Nawet po pięćdziesiątym przecięciu, w trakcie doświadczeń wracała do pierwotnego stanu, zupełnie tak jakby się błyskawicznie sklejała super nowoczesnym, szybkoschnącym klejem. Po "sklejeniu", czyli regeneracji, można było ją dowolnie zginać i rozciągać - dokładnie tak, jak pierwotnie oryginał.

I jeszcze jedna charakterystyczna cecha struktury syntetycznej skóry. Wykazuje ona, podobnie jak naturalna, normalną czułość na dotyk - wystarczającą, zapewnia profesor, aby "wykryć nacisk równy uściśnięciu dłoni". To już pewne - takie właściwości syntetycznej skóry dają ogromne pole do manewru protetykom, a jej zdolnością do samoregeneracji, bez wątpienia zainteresuje się przemysł.

Stanisław Cybruch

Zarejestruj się i napisz artykuł
Znajdź nas na Google+