محققان آمریکایی با الهام از عروس دریایی، ساختاری ارائه کرده‌اند که می‌تواند برای تولید ادوات پزشکی ایمن مورد استفاده قرار گیرد. این ساختار دارای گرادیان سختی است، به‌طوری که یک بخش آن بسیار نرم و بخش دیگر سخت است.
تقلید از طبیعت برای ساخت ادوات پزشکی ایمن‌تر
محققان آمریکایی با الهام از عروس دریایی، ساختاری ارائه
کرده‌اند که می‌تواند برای تولید ادوات پزشکی ایمن مورد استفاده قرار گیرد.
این ساختار دارای گرادیان سختی است، به‌طوری که یک بخش آن بسیار نرم و بخش
دیگر سخت است.
برخی ادوات پزشکی که در داخل بدن قرار می‌گیرد نیازمند
به‌همراه داشتن قطعاتی از جنس مواد سخت هستند. این ناهمگونی مکانیکی
می‌تواند برای بافت‌هایی نظیر پوست مشکل ساز شود.
اخیرا پژوهشگران موفق
به ساخت سیستمی شدند که دارای بدنه نرم و دهانه سخت شدند همانند یک عروس
دریایی. عروس دریایی هر چند بدنه نرمی دارد اما دارای دندان‌های تیزی است
که قادر به وارد کردن فشار بر غذا است. با الهام از این جاندار دریایی،
محققان سیستمی ساختند که برای بیماران بی‌خطر و ایمن است به‌طوری که از آن
می‌توان برای ساخت حسگرهای گلوکز و بازوهای پروتزی استفاده کرد. نتایج این
پژوهش در قالب مقاله‌ای تحت عنوان
“Bioinspired
Water-Enhanced Mechanical Gradient Nanocomposite Films That Mimic the
Architecture and Properties of the Squid Beak” در نشریه Journal of
the American Chemical Society به چاپ رسیده است.
استوارت روان از
دانشگاه کیس وسترن رزرو، نویسنده اول این مقاله می گوید ما این
ساختار را به تقلید از طبیعت ایجاد کردیم. ساختار دهانه این سیستم از جنس
نوعی نانوکامپوزیت است که از الیاف چیتین ساخته شده است این الیاف درون
نوعی پروتئین قرار داده شده است. زمانی که این ماده خشک شود گرادیان
ساختاری درون آن بوجود می‌آید، وقتی که این سیستم درون آب قرار گیرد این
گرادیان افزایش می‌یابد. روان و کاپادونا از اعضاء تیمی بودند که پیش از
این ماده‌ای به تقلید از پوست خیار دریایی ساخته بودند، این ماده در صورت
خشک بودن بسیار سخت و محکم بودن و پس از خیس شدن نرم و انعطاف‌پذیر خواهد
شد. آنها تصور داشتند که اگر این ماده با نانوالیاف ترکیب شود می‌تواند
سختی خود را در حین خیس شدن حفظ کند.
این گروه این فیلم را با
نانوبلورهای سلولزی عامل‌دار شده پر کردند این نانوبلورها در صورت نور دیدن
به یکدیگر متصل می‌شوند. برای ایجاد گرادیان سختی در طول ساختار، به یک
انتهای ساختار نوری تابیده نمی‌شود و به آرامی تابش نور آغاز شده و تا
انتهای دیگر شدت تابش افزایش می‌یابد. افزایش شدت و زمان تابش موجب بیشتر
شدن اتصالات و سخت‌تر شدن ساختار می‌شود. در صورت خیس شدن این
ساختار، گرادیان سختی در آن ایجاد می‌شود در واقع آب پیوندهای غیرکووالانسی
ضعیف را از بین می‌برد و با خشک شدن، دوباره ساختار حالت اولیه خود را
به‌دست می‌آورد.
