Мышечная ткань живого существа, повреждаясь, заменяется новыми волокнами с более прочной структурой. Таким образом при походе в тренажерный зал человек может наращивать мышечную массу и тренировать силу и выносливость. Подобного эффекта ученые долгое время не могли добиться от искусственных материалов, которые используются в роботизированных механизмах. Все предыдущие варианты характеризовались лишь износом механизмов и материалов при длительной однотипной работе. Но, возможно, последние исследования в этой сфере приблизили ученых к решению задачи.
Ученые, которых привел к прорыву Цзяньпин Гун, профессор Университета Хоккайдо, смогли изобрести материал идентичный по своей износостойкости мышечным тканям сердца. Этот орган в теле человека – самый подвижный, и его здоровые мышцы способны безостановочно двигаться в течение всей жизни. До этого новшества научные изыскания ограничивались максимум изобретением самовосстанавливающихся материалов.
В основе новейшего изобретения лежит особый гидрогель, в составе которого содержатся компоненты с разными показателями жесткости и упругости. Больше всего в составе гидрогеля жидкости (85%), в которой растворяются мономеры со способностью к образованию малейших частиц и одного, и второго компонента, дублируя тем самым функции аминокислот в организме.
Надежды ученых оправдались: под влиянием растяжения полимеры с более жесткой структурой разрушаются. На концах разрываемых цепей полимеров появляются частицы «механорадикалы», которые присоединяются к плавающим мономерам, образуя цепи полимеров с более прочным связями между их частицами. В ходе испытаний спустя несколько этапов растягивания материал в плане прочности увеличил свои показатели. При этом его жесткость также возросла в 23 раза с увеличением общей массы до 86%.
Профессор Гун с гордостью говорит о том, что разработки его команды приближают мир к открытию совершенно новых материалов, прочность и гибкость которых станут выдающимися по своему соотношению. От перспектив захватывает дух: такие материалы смогут быть использованы как часть экзоскелетов и как замена утративших свою функциональность мышц.
А как по-вашему, где еще может использоваться столь инновационный по своей прочности и гибкости материал?