Немецкие ученые разработали полимер, который меняет свою форму, когда это необходимо. Этот материал можно использовать, например, при операциях – он затягивает швы изнутри без вмешательства человека.

Этот метод построен на том принципе, что материал как будто «запоминает» свою изначальную форму, и затем при нагревании снова ее приобретает. Если взять пластиковый контейнер, например, от йогурта, при нагревании он превратится в плоский круг, которому изначально придали форму контейнера. Таким же образом и медицинские имплантаты можно в сжатой форме ввести в организм через маленький разрез, как при артроскопических операциях, и при повышении комнатной температуры до температуры тела имплантат развертывается и через некоторое время разлагается. Он растворяется таким образом, что не нужно проводить еще одну операцию для его удаления. Ученые называют его многофункциональным полимером, поскольку он имеет два качества: он «запоминает» свою изначальную форму и полностью растворяется в теле человека. Для объединения этих двух качеств в одном материале была проделана точная работа.

Большинство синтетических материалов состоит из одного исходного вещества. Для производства этого полимера смешиваются различные материалы. Таким образом, для хирургического применения было создано специальное волокно, которое внутри организма может принимать форму петли. В большинстве случаев шов накладывается только из-за самого узла, а не для того, чтобы его туго затянуть, поскольку от натяжения на краю раны зависит ее успешное заживание. Если узел будет слишком слабым, тогда образуется больше рубцовой ткани, чем требуется. Если затянуть его слишком сильно, можно разрушить больше ткани, чем необходимо.

Синтетические материалы с так называемой памятью имеют особое внутреннее строение: цепи молекул связаны во множестве точек и образуют сеть. Этот материал может быть «запрограммирован» в три этапа.

Первый, как и обычным пластикам, материалу придается постоянная форма, в виде, например, волокна длиной пять сантиметров. Затем он нагревается, чтобы можно было изменить его форму. При нагревании цепи молекул становятся подвижными, и их можно до определенной степени растянуть. Они удерживаются вместе сетью связанных точек, даже при деформации.

Второй этап – это растягивание материала. Волокно растягивается до 10 сантиметров и охлаждается до комнатной температуры. Эластичный материал сразу принял бы свою изначальную длину, но этот полимер «запрограммирован» и почти полностью сохраняет длину в 10 см.

Третий этап – охлаждение материала, что больше не дает цепям молекул двигаться. Их структура практически замоена. Затем при нагревании материал постепенно сокращается до изначальных пяти сантиметров. Сейчас ученые разрабатывают синтетические материалы, которые меняют свою форму под воздействием яркого света.

Материалы, реагирующие на тепло, меняют свою форму один раз, а затем их снова нужно «перепрограммировать». Ученым удалось повторно изменять форму первых прототипов нечувствительных волокон с помощью света с различной длиной волны. Теперь задачей ученых на ближайшие годы является увеличение количества этих циклов. Информирует Deutsche Welle.

Подготовил Александр Гержан,

корреспондент

ELCOMART News
( e-news )