Tulad ng buto, ang materyal ay muling bumubuo upang "ayusin" ang mga pinsala
Sa ilalim ng impluwensya ng biomimetics, ang mga mananaliksik ay bumubuo ng isang biodegradable na materyal na nagbabagong-buhay upang ayusin ang mga bali. Maaari itong magamit sa mga mekanikal na limbs, halimbawa
Ang mga mananaliksik sa Arizona State University, sa Estados Unidos, ay nakabuo ng isang materyal na binubuo ng mga polymer na may isang uri ng "shape memory" - ang biodegradable na materyal na ito ay tumutulad sa orihinal na hugis ng bagay kung saan ito nakakabit. Ang mga polymer na ito ay isinasama sa isang fiber optic network (may kakayahang makakita ng pinsala sa ilang mga materyales) upang pagkatapos ay ilapat ang thermal stimuli, sa pamamagitan ng isang infrared laser, sa nasirang lugar.
Ang init na ginawa, sa turn, ay nagpapasigla sa mga mekanismo ng paninigas at pagbabagong-buhay. Kung ang materyal ay nasira, ang proseso ng pagpapagaling sa sarili ay maaaring mabawi hanggang sa 96% ng orihinal na lakas nito. Ayon sa mga mananaliksik, hindi nililikha ng system ang mga nasirang koneksyon, ngunit binabago ang bali, na nagiging mas malapit hangga't maaari sa orihinal na hugis. Maaaring bawasan ng materyal na ito ang pangangailangan para sa patuloy na pagpapalit o pagkukumpuni ng mga nasira o nasirang mga istruktura at materyales, kaya nababawasan ang gastos.
Larawan: Polimer na may "shape memory" na kumikilos. Ang pulang rehiyon ay nagpapahiwatig kung saan kumilos ang fiber optic network, na pinasisigla ang materyal na ipagpalagay ang orihinal na hugis nito.
Paggana ng Buto
Ang siyentipikong pananaliksik ay binigyang inspirasyon ng biomimetics sa pamamagitan ng "pagkopya" sa paggana ng mga buto, na may kakayahang makakita ng pinsala, nakakaabala sa kanilang paglaganap at, sa pamamagitan ng ilang mga cell, nagre-remodel ng mga nasirang buto, na nagpapabago sa kanila. Ang mga selulang nag-aambag sa pagbabago ng buto ay: mga osteoclast, na muling sumisipsip at nagre-remodel ng tissue ng buto; at osteoblast, na responsable sa pagbuo ng bone tissue at ilang protina na bumubuo sa bone matrix, gaya ng type I collagen (mas mahusay na maunawaan kung paano ito gumagana sa video sa ibaba ng page).
Ang iba pang pananaliksik mula sa parehong institusyon ay maaaring makatulong sa pagbuo ng "kopya ng buto". Nakatuon siya sa mineralized collagen fibers, na lubos na natipid na nanostructural blocks ng buto. Sa pamamagitan ng kumbinasyon ng molecular dynamics simulation at theoretical analysis, napagmasdan ng mga mananaliksik na ang nanostructural na katangian ng mga fibers na ito ay nagbibigay sa kanila ng mataas na lakas at kakayahang mapanatili ang malaking deformation. Bilang kinahinatnan, ang mineralized collagen fibers ay kayang tiisin ang mga microcrack nang hindi nagiging sanhi ng anumang macroscopic tissue failure, na maaaring mahalaga upang payagan ang remodeling.
Paglalapat ng materyal
Kung ang inobasyon ay bubuo pa at pumasa sa ilang mga pagsubok, maaari itong magamit sa paggawa ng malalakas at magaan na materyales, na maaaring sumailalim sa matinding stress, tulad ng mga compound na gagamitin upang palitan ang mga buto sa paggawa ng mga mekanikal na paa. , at sa paglikha ng mga bagong materyales.
