به گزارش ایسنا و به نقل از نیو اطلس، برخی از ارگانیسم های طبیعی مثل استخوان ها و صخره های مرجانی، توانایی غیرقابل باور در تحمل مقادیر مختلف فشار و سازگاری با آن دارند و در صورت نیاز، مواد معدنی مجاور را برای تقویت ساختمان خود بکار می گیرند.
اینک دانشمندان دانشگاه "جانز هاپکینز" موفق به تکرار این فرآیند کانی سازی سازگار در آزمایشگاه شده اند و نوع جدیدی از مواد را ارائه می‌دهند که با اعمال نیروی بیشتر، سختی آن تغيير می کند و تقویت می شود.
استخوان انسان یکی از نمونه های مواد طبیعی است که قادر است آرایش ساختاری خود را تنظیم و سازگار کند و مواد معدنی موجود در خون اطراف خود را از طریق سیگنالینگ سلولی بخود اضافه کند. صخره های مرجانی نیز به روش مشابهی کار می کنند و از کانی سازی برای حفظ بقاء کمک می گیرند.
پژوهشگران دانشگاه جانز هاپکینز تصمیم داشتند ماده ای را تولید کنند که بتواند به شیوه ای مشابه کار کند و مواد معدنی اضافی را بعنوان واکنش به فشار اضافی به خدمت بگیرد. این کار با نوارهای پلیمری شروع شد که میتوانند نیروهای مکانیکی را به بارهای الکتریکی تبدیل کنند که متناسب با میزان تحمل فشار توسط آن ها است.
این نوارها سپس در یک مایع ساخته شده برای تقلید غلظت یونی پلاسمای خون قرار گرفتند. ایده این بود که بارهای مختلف الکتریکی بتوانند بعنوان سیگنال عمل کنند، درست مثل آنهایی که توسط استخوان برای اطلاع از تقویت استفاده میشوند و باعث میشوند مواد معدنی روی سطح استخوان تشکیل شوند.
سپس یک میله به منظور افزایش فشار بر یک انتهای این نوارها استفاده شد. نتیجه این شد که مواد معدنی بیشتری روی سطح قسمت هایی از مواد که در معرض فشار بیشتری بود، انباشته شد و افزایش ارتفاع ماده معدنی متناسب با میزان فشار اعمال شده بود.
"سونگ هون کانگ" نویسنده ارشد این مطالعه می گوید: یافته های ما میتواند راه را برای کلاس جدیدی از مواد "بازسازی کننده خود" فراهم کند که بتوانند مناطق آسیب دیده را بطور اتوماتیک تقویت کنند.
پژوهشگران با تغییر ترکیب مایع یونی متوجه شدند که میتوانند نوع ماده معدنی تشکیل یافته بر روی مواد را کنترل کنند که احتمالاً قابلیت تطبیق پذیری بیشتری را ارائه می دهد.
این تیم انواع استفاده های این مواد را به شکل استفاده بعنوان داربست برای تقویت درمانهای بیماری های استخوان یا استفاده در رزین برای مراقبت از دندان و دندانپزشکی تصور می کند.
"کان" می گوید: کاشت این مواد در محل آسیب استخوان یا استفاده از آن بعنوان یک پل را خیال کنید که در صورت اعمال فشار زیاد، بدون نیاز به بازرسی و مراقبت، میتواند خود را تقویت کند. این مواد جدید امکان کاشت (ایمپلنت) و ایجاد پل های ایمن تر با حداقل عوارض، هزینه و خرابی را ممکن این مطالعه در مجله Advanced Material منتشر شده است.
- 9
- 3
