سلامت - نانوكامپوزيت - نانوالياف

تاریخ درج : 87/02/01

تعداد بازدید : 874

تقليد از خيار دريايي در نانوكامپوزيت زيستي

خيار دريايي براي دفاع از خود در برابر شکارچيان، پوست خود را سخت و محکم مي‌کند. به‌تازگي محققان دانشگاه کاليفرنيا، با الهام از اين خصوصيت خيار دريايي، نانوکامپوزيت جديدي را طراحي کرده‌اند. دانشمندان دانشگاه کيس وسترن، اظهار داشتند که اين کشف مي‌تواند در کاربرد‌هاي زيست‌پزشكي ازجمله بيماره هاي مغزي سودمند باشد.
تصوير ميكروسكوپ الكتروني پيمايشگر از اين نانوکامپوزيت پليمري.
خيار دريايي(يکي از وابستگان ستاره دريايي که از لاشه‌هاي ته اقيانوس تغذيه مي‌کند) مي‌تواند در عرض چند ثانيه سخت شود. اين جانور براي اين کار از قابليتِ کنترل برهم‌کنش‌هاي بين تار‌هاي کلاژن( Collagen موجود در بافت‌هاي خود، بهره مي‌گيرد. محققان مذکور تلاش کردند تا با ساخت شبکه‌اي از نانوالياف‌ سلولزي و اضافه کردن اين شبکه به يک ماده پليمري لاستيکي، از اين پديده طبيعي تقليد کنند.
اين نانوالياف که در يک شبکه صلب قرار گرفته‌اند، در نبود آب موجب سخت شدن کل ماده کامپوزيتي مي‌شوند. رُوان در اين ‌باره مي‌گويد: « نانوالياف مذكور در غياب آب به يکديگر مي‌چسبند و اين شبکه نانواليافي، خواص مکانيکي نانوکامپوزيت را تعيين خواهد کرد. در چنين حالتي، نانوکامپوزيت مانند يک قاب CD سخت مي‌گردد؛ اما اگر اين ماده با‌ آب تماس پيدا کند، مولکول‌هاي آب نانوالياف را از يکديگر جدا كرده، اين ماده کامپوزيتي حدود هزار برابر نرم‌تر مي‌شود، به طوري كه خواص آن شبيه خواص يک لاستيک نرم مي‌شود».
کرايگ هاوکر، يک دانشمند علوم مواد از دانشگاه کاليفرنيا، در اين باره گفت: «به اعتقاد من، اين کشف يکي از جالب‌‌ترين اقدامات اخير در زمينه طراحي مواد جديد است و مي‌تواند در زمينه‌هاي مختلف، کاربرد‌هاي بالقوه‌اي داشته باشد. علاوه بر اين، اين کشف مي‌تواند به شکلي ريشه‌اي، نحوه انديشيدن دانشمندان درباره نانومواد را تغيير دهد».
اين دانشمندان معتقدند که مي‌توان با جاسازي اين مواد قابل کليدزني در ميكروالکترود‌ها و کاشت آنها در مغز، بيماري‌هايي مانند پارکينسون را درمان کرد. به کمک اين مواد مي‌توان به شکلي ملايم و بدون ايجاد هيچ جراحتي، به درون محيط آبي بدن وارد شد.
همچنين اين دانشمندان با انجام آزمايش روي ترکيب مواد مذکور، نانوکامپوزيتي را توليد کردند که با تغييرات دما تغيير خاصيت مي‌دهد. آنها اميدوارند که در آينده بتوانند مواد مشابهي را توليد كنند که با سيگنال‌هاي شيميايي يا الکتريکي قابل کليدزني باشد.
هاوکر افزود: «مي‌توان به‌عنوان يکي از کاربرد‌هاي آينده، از لباس‌هاي محافظي ياد كرد كه در زمان پوشيدن نرم و قابل انعطاف اند، اما در مواقع لازم سخت مي‌گردند. اساس اين کاربرد، همان فرايندي است که خيار دريايي از آن استفاده مي‌کند».
اين محققان نتايج كار خود را تحت عنوان «نانوكامپوزيت‌هاي پليمريِ داراي پاسخ سريع به تحريكات، تقليدكننده از پوست خيار دريايي» در مجله Science منتشر كرده‌اند.
 

اين خبر در ماهنامه شماره 127 به چاپ رسيده است

مهلت ارسال نظر در ارتباط با این خبر به پایان رسیده است!