Человек-Росомаха вдохновил учёных на создание самовосстанавливающегося материала

Помните персонажа из комиксов – Росомаху? Его особенностью была способность к быстрой регенерации даже после смертельно опасных травм. Необычные возможности этого персонажа вдохновили учёных из США и Китая на создание прозрачного эластичного самовосстанавливающегося материала. Результаты их работ были опубликованы в журнале Advanced Materials[1].

Полученный синтетический полимер обладает достаточной электропроводностью, чтобы обеспечить передачу нервных импульсов, имеет биосовместимость, поэтому материал можно применять для формирования искусственной мышечной ткани и создания кожи. Также разработанный материал может восстанавливаться после механических повреждений при комнатной температуре.

Самовосстанавливающийся материал
В верхней левой части изображения показана структура полимера. В правой части – пятикратное растяжение восстановленного образца.
Внизу изображено восстановление разрезанного материала.
University of California

Как известно, зачастую идеи самых гениальных изобретений появлялись у тех, кто внимательно наблюдал за процессами, происходящими в природе. Многие живые организмы в той или иной мере обладают способностью к регенерации тканей. Поэтому учёные задались вопросом, можно ли придать инженерным материалам свойства регенерации. На сегодняшний день самовосстанавливающиеся неорганические материалы являются новой областью в материаловедении.

Пример использования таких материалов можно найти в древнем Риме. Там в состав цемента добавлялся пылевидный продукт (пуццолан), состоящий из смеси вулканического пепла, туфа и пемзы. Данный материал нашёл широкое применение в строительстве.

В современных исследованиях хорошие результаты по "самолечению" отмечаются в полимерах и эластомерах. Процессы восстановления достигаются разными способами. Один из методов – нахождение в материале микрокапсул регенерирующего вещества. В случае повреждения материала, из капсул выпускается действующее вещество, которое устраняет дефект. В другом способе применяются термопластические полимеры, которые могут включаться в состав материала различными способами. Но в данном методе требуются дополнительные воздействия для запуска регенерирующих свойств (например, нагрев вещества, воздействие электричеством или светом).

Отличительной особенностью нового самовосстанавливающегося полимера, полученного в результате исследований, является использование ионно-дипольных связей. Благодаря этому достигается прозрачность вещества, возможность выдерживать большие нагрузки и способность к полному восстановлению за сутки без использования внешних стимулов или за 6 часов при температуре 50°C. Результаты тестов полимера показали высокую прочность материала: образец можно растянуть в 30 раз от исходной длины, при этом сохранив его свойства. А чтобы образец после разреза мог восстановиться и выдержать двукратное растяжение, понадобится всего 5 минут при комнатной температуре.

Исследователи полагают, что полученный материал может получить широкую область применения: в робототехнике (восстановление механических повреждений), чтобы продлить срок работы литий-ионных аккумуляторов, улучшить качество биосенсоров, используемых в медицине и мониторинге окружающей среды.

А теперь предлагаю вернуться к началу статьи, к тому, что на создание материала учёных вдохновил пример Росомахи. Интересно то, что "невероятными" способностями к регенерации, в принципе, обладает любой человеческий организм. И довольно любопытную информацию о пролонгировании жизни за видовой предел можно прочитать в книге "АллатРа" (подробнее можно прочитать здесь). Там описано, что в основе регенерации клеток организма лежит уникальное вещество – межклеточный матрикс, а для создания экспериментального препарата-"хронопротектора" использовались простые, доступные для массового изготовления ингредиенты. В другой же книге Анастасии Новых – "Перекрестье" – также говорится, что "старение как таковое совершенно противоестественно для человеческого организма как высокоорганизованного существа, ибо внутри него заложена целая система и программы защиты от биологической смерти", и проводятся факты из истории медицины, которые подтверждали эту информацию.

Конечно, в условиях современного развития медицины подобные заявления звучат как фантастика, особенно когда исследовательский потенциал ограничивается материальным мировоззрением. И в любом случае, то же пролонгирование жизни человека за видовой предел и другие новые высокие технологии (о которых, к примеру, написано здесь), имеют смысл лишь тогда, когда в обществе будет доминировать духовное мировоззрение. Как говорится в книге "АллатРа": "Где виден прямой путь, толку-то ехать по кривой".