La carne artificial está creciendo cada vez más cerca a lo real. Los científicos en Australia ahora han creado un nuevo material gelatinoso que afirman que tiene la fuerza y durabilidad de la piel, los ligamentos o incluso los huesos.
"Con la química especial que hemos diseñado en el hidrogel, puede repararse a sí mismo una vez que se ha roto como la piel humana". explica químico Luke Connal de la Universidad Nacional de Australia.
"Los hidrogeles generalmente son débiles, pero nuestro material es tan fuerte que fácilmente podría levantar objetos muy pesados y puede cambiar su forma como lo hacen los músculos humanos".
Tener un material blando con propiedades tan notables podría ser enorme para el desarrollo de la robótica suave de próxima generación y los dispositivos biomédicos. La creación de un hidrogel que cambia de forma y tiene múltiples funciones ha demostrado ser un desafío continuo para los científicos, incluso con la inspiración natural de las medusas, los pepinos de mar y las trampas de moscas Venus.
Mientras algunos hidrogeles puede soportar el estrés mecánico, otros tienen propiedades de autocuración, y algunos más tienen la capacidad de memorizar formas o cambiar colores.
Hasta donde saben los investigadores de ANU, nadie más ha podido incorporar todas estas funciones en un gel que lo abarca todo. Al menos, no a la velocidad y eficiencia que han logrado.
Al someter su material a múltiples pruebas, los autores afirman haber creado el primer hidrogel dinámico que es fuerte, resistente, resistente a la fatiga, autorreparable y capaz de cambiar de forma y "recordarlo" después.
"Las ventajas de usar un hidrogel multifuncional de este tipo se demuestran aún más a través de la capacidad de levantar objetos pesados de forma reversible y repetible con estímulos térmicos", dijo el equipo. escribe.
Usando este material, los investigadores hicieron películas extremadamente delgadas de 'carne' sin ninguna rotura. Cuando estas películas se calentaron o enfriaron, cambiaron a diferentes formas, doblándose de una forma u otra antes de volver a su estado original junto con la temperatura.
A diferencia de muchos otros hidrogeles, que a veces puede tomar 10 minutos o más para cambiar de forma, los autores dicen que su gel tarda solo 10 segundos en doblarse. Aquí, se dice que la clave son los enlaces de hidrógeno dinámicos y dinámicos del gel. yo mismo (carbono-nitrógeno) enlaces, que trabajan juntos para formar "propiedades sin precedentes".
Los enlaces dinámicos tienen una alta respuesta a los estímulos, lo que los hace perfectos para la adaptación ambiental y la auto reparación, y los enlaces imina en particular tienen una cinética de reacción rápida que puede permitir una rápida autocuración.
Además, los autores dicen que estos materiales se pueden preparar fácilmente usando una química simple, y si se agregan otros polímeros a la mezcla molecular, quizás se puedan lograr aún más funciones.
Si la temperatura se usa de alguna manera como control, los autores piensan que este gel podría algún día moverse como un músculo artificial.
"En muchas películas de ciencia ficción, vemos los trabajos más desafiantes que realizan los robots humanoides artificiales. Nuestra investigación ha dado un paso significativo para hacer esto posible". dice ingeniero de materiales Zhen Jiang.
"Anticipamos que los investigadores que trabajan en la próxima generación de robots blandos estarán interesados y entusiasmados con nuestra nueva forma de hacer hidrogeles".
Mientras tanto, el equipo espera convertir su hidrogel en una tinta imprimible en 3D.
El estudio fue publicado en Materiales avanzados.