Chế tạo thành công chất dẻo có khả năng tự phục hồi

Một nhóm nhà nghiên cứu thuộc Đại học Penn State đã tạo ra loại vật liệu đầu tiên có khả năng tự phục hồi. Vật liệu này, được lấy cảm hứng từ răng mực, có thể được sử dụng để sửa chữa những thiết bị trong môi trường ngập nước, khó tiếp cận như bên trong cơ thể con người hoặc dưới đáy biển.

Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu những chiếc răng hình nhẫn của mực và phát hiện ra chúng cực kỳ mạnh mẽ và có thể thay đổi từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn nếu có nước. Sau khi thử nghiệm những mẫu răng từ một số loại mực ở khắp nơi trên thế giới, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra mã gen của loại protein giúp những chiếc răng tự phục hồi nếu bị phá vỡ. Tiếp theo, các nhà nghiên cứu thiết kế các vi khuẩn đê sản xuất ra loại protein này để họ có thể tiến hành thêm nhiều thử nghiệm.

Cái loại răng của các loại mực trên thế giới

Sau đó, các nhà nghiên cứu biến protein thành một loại chất dẻo bằng cách trộn chúng với dung môi sau đó cho bay hơi dung môi. Chất dẻo được kết hợp từ hai phần, một phần mềm, vô định hình của protein giúp nó có khả năng tự động phục hồi và một tấm cấu trúc axit amin giúp chất dẻo có một kết cấu vững chắc.

Để kiểm tra sức mạnh của chất dẻo, các nhà nghiên cứu đã cắt đôi nó ra sau đó đặt hai phần vừa được cắt ra lại gần nhau và nhỏ một giọt nước vào phần tiếp xúc. Các nhà khoa học khám phá ra rằng khả năng tự phục hồi của chất dẻo được phát huy tốt nhất ở nhiệt 45 độ C với áp lực nhẹ từ một công cụ kim loại. Sau khi tự phục hồi, chất dẻo vẫn duy trì được độ mạnh mẽ như trước khi bị cắt.

Vật liệu tự phục hồi trong môi trường nước có thể được ứng dụng rộng rãi trong cấy ghép y sinh học hoặc trên các sợi cáp quang cần sửa chữa dưới đáy đại dương. Tất nhiên, vật liệu này chưa sẵn sàng cho những ứng dụng thực tế và các nhà khoa học chưa tiến hành thử nghiệm xem liệu sự hiện diện liên tục của nước có làm giảm khả năng tự phục hồi của chất dẻo hay không. Tiếp theo, các nhà nghiên cứu sẽ tiến hành tìm hiểu xem công nghệ của họ có thể ứng dụng vào việc phục hồi vết thương hay không.

Tham khảo Popsci