Вчені знайшли новий матеріал для штучного серця

Вчені з Корнельського Університету США створили новий легкий еластичний матеріал з ефектом пам'яті форми. Він може знайти застосування в протезуванні, виготовленні штучних органів, а також у так званій м'якій робототехніці - створенні штучних пристроїв, побудованих за принципами, скопійованими в живій природі. Робота опублікована в журналі .Матеріал являє собою пористу еластичну силіконову піну, з якої згідно з розробленою авторами методикою, можна отримати пристрій будь-якої необхідної форми. Для цього рідку основу піни, що складається з силіконового еластомера - полідіметилсілоксану і легко розкладається солі - гідрокарбонату амонію NH4_HCO3_, заливають у форму, а потім піддають термічній обробці. У результаті полідиметилсілоксан загустіває, утворюючи еластичну основу нового органу або пристрою, а гідрокарбонат амонію повністю розкладається на летючі компоненти - вуглекислий газ, аміак і воду, і на його місці залишаються зв'язкові порожнини. Якщо потрібно створити нерозтягнутий каркас або забезпечити розтягнення тільки окремих частин пристрою, у форму в необхідних місцях додають вуглецеве волокно. Таким чином, через матеріал можна пропускати повітря або рідини, наприклад кров, якщо надати йому форму серця. Щоб наповнювач не виливався через випадкові отвори, частину поверхні такого «серця» покривають тонким шаром еластомера без додавання солі, який після термічної обробки герметично закриває непотрібні пори. За рахунок додавання термічно розкладаних солей автори домоглися спрощення процесу створення зв'язкових пір у таких матеріалах. Раніше для цього потрібно було виготовляти складні заливні матриці, які повністю повторюють внутрішній пристрій, а запропонована методика дозволяє отримувати пори за допомогою простої термічної обробки. Рідинні еластомірні актюатори - клас гнучких пристроїв, здатних легко деформуватися під дією тиску, що додається до внутрішніх порожнин пристрою, наприклад, пропускаючи через них рідини або повітря. Під дією внутрішнього тиску вони можуть згинатися, розширюватися або закручуватися, повторюючи рухи органів або дозволяючи роботам м'яко контактувати з крихкими об'єктами. Місяць тому автори цього дослідження запропонували застосувати 3D-друк, опублікувавши результати в журналі, а нещодавно знайшли ще більш простий і дешевий спосіб.