A Harvard Egyetem új, biokompatibilis anyagokat fejleszt ki, amelyek bármilyen formában 3D-ben kinyomtathatók

Tudjuk, hogy még a magas hőmérsékleten gondosan kiegyenesített haj is felhajlik, ha víz éri. A haj formamemóriája, vagyis a haj anyagi tulajdonságai ugyanis lehetővé teszik számára, hogy bizonyos ingerek hatására alakját megváltoztassa, és más ingerek hatására visszatérjen hozzá. Az eredeti forma.

A kutatók ezt inspirálva más anyagokhoz, például textíliákhoz fordították kutatási tárgyaikat. A textíliák alakmemóriájával kapcsolatban ígéretes ötlet: egy póló, amely nedves környezetben nyílik és szárazon záródik. Személy nagyságúra nyújtható. Ez azt is jelenti, hogy egy A ruha lesz, amely mindenkinek megfelel.

A Harvard Egyetem kutatói most kifejlesztettek egy biokompatibilis anyagot, amely bármilyen formában 3D-re nyomtatható és reverzibilis alakmemóriával előre programozható.

Ez az anyag keratinból, egyfajta fibrinből áll, amely a hajban, a körmökben és a héjakban található meg. A molekulaszerkezet szempontjából a keratin egyes szálai rugószerű struktúrába rendeződnek, alfa spirálnak nevezik. Az alfa spirálszerkezet és a kémiai kötések adják ennek az anyagnak az erõsségét és az alakmemóriáját.

Ezenkívül a keratin két szála összecsavarodva egy spirális tekercsnek nevezett szerkezetet alkot. Ezen préselt hurkok közül sok nyers szálakká van összeállítva, amelyek végül nagy szálakat képeznek. Ha egy adott rostlapot kinyújtunk vagy átrendezünk, akkor a rostokat stabil szerkezetté nyújtjuk. A szál ebben a helyzetben marad, amíg ki nem váltja, hogy visszaguruljon eredeti formájába.

Ennek a folyamatnak a bizonyítására a kutatók 3D-ben különböző formájú keratinlapokat nyomtattak. Hidrogén-peroxid és nátrium-foszfát oldatokat használtak az anyag állandó alakjának programozásához - kiváltásakor mindig visszatér eredeti alakjához. Ezenkívül, ha a keratin alakmemóriája be van állítva, átprogramozható és új alakúra formálható.

Például egy keratinlapot összetett origami csillaggá hajtogatnak állandó alakjaként. Amint az emlékezet létrejön, a kutatók a csillagot vízbe merítik, és a vízben kibontakozva műanyaggá válik.

A kutatók érdekes felhasználási lehetőségeket képzeltek el ennek az új deformálható anyagnak. Úgy vélik, hogy az anyagból testreszabható formájú és pohárméretű melltartókat, szabad méretű pólókat vagy a nedvességnek megfelelően kinyitható szellőzőnyílásokkal ellátott ruhákat készíthetnek. A kutatók így remélik, hogy ez segít megoldani a divatipar hulladék problémáját.