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Este nuevo material estupendo podía permitir los músculos artificiales

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Los investigadores en Stanford University combinaron un elastómero con los iones del metal para crear una sustancia que se podría un día utilizar en un músculo artificial autoregenerable.

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Los científicos han estado intentando por años inventar un músculo artificial que se cura. Ahora un equipo en Stanford University ha hecho el AIE primero en un campo que se está desarrollando por décadas.

Primero, sin embargo, el profesor visitante Cheng-Hui Li encontró que un 1 adentro. el elastómero que él acababa de sintetizar podría estirar más de 100 adentro. — más de dos veces la longitud que la máquina de fijación con abrazadera del laboratorio podría dirigir. Normalmente, este tipo de material podía estirar solamente dos a tres veces su longitud original, según una declaración de Stanford.

Entonces el equipo descubrió que el material podría curarse en las temperaturas tan frías como un congelador sin llamar comercial, incluso si los pedazos dañados habían envejecido por días. Los polímeros dañados requieren típicamente un solvente o un tratamiento térmico restaurar sus propiedades.

Un artículo en Nature Chemistry explica cómo el equipo, llevado por profesor Zhenan Bao de la ingeniería química, hizo el material y cómo trabaja. Las implicaciones para sus perspectivas incluyen una nueva generación de electrónica usable, o los implantes médicos que durarían un rato largo sin la reparación o reemplazo, según la universidad.

El equipo cree que los avances en el proceso de enlace químico conocido como reticulación para explicar estirar extremo y las propiedades autoregenerables del nuevo material. La reticulación, que implica el conectar de las cadenas lineares de moléculas ligadas en un modelo del red-estilo, ha rendido previamente un estiramiento décuplo en polímeros.

El equipo creó una serie de estructuras llamó ligands de las moléculas orgánicas que atan a los filamentos cortos del polímero en su reticulación. Los ligands se unieron a para formar más de largo, primavera-como cadenas del polímero. Añadieron los iones del metal, que químicamente se atraen a los ligands. Cuando se filtra el material, los nudos aflojan, permitiendo que los ligands se separen. Pero cuando está relajada, la afinidad entre los iones del metal y los ligands tira de la red tensa. El resultado es un elastómero fuerte, estirable y autorreparador, según la universidad.

“Cada ion del metal ata por lo menos a dos ligands, así que si un ligand se rompe lejos en un lado, al ion del metal se puede todavía conectar con un ligand en el otro lado,” Bao explicó en la declaración. “Y cuando se lanza la tensión, el ion puede volver a conectar fácilmente con otro ligand si está bastante cercano.”

Variando la cantidad o el tipo de metal, el equipo encontró que podrían ajustar el polímero para ser más elásticos o para curar más rápidamente. Para la versión que excedió los límites de la máquina de medición, disminuyeron el ratio de átomos del hierro a los polímeros y a las moléculas orgánicas.

Entonces encontraron que el polímero metal-añadido podría moverse en respuesta a un campo eléctrico. Un vídeo corto proporcionado por las demostraciones de la universidad cómo trabaja. El equipo trabajará en cómo aumentar el grado al cual el material se amplía y contrata y lo controla más exacto de modo que un día puede ser que sea utilizado como músculo artificial.

“La meta no era hacer el mejor músculo artificial, pero desarrollar bastante los nuevos materiales para diseñar las reglas para los materiales estirables y autoregenerables,” Bao explicó en un informe en ciencia. El “músculo artificial es un uso potencial para nuestros materiales.”

Otros investigadores han sido duros en los materiales del trabajo que podrían comprender el músculo artificial y el hueso autoregenerable. Un equipo en la Universidad Northwestern está desarrollando un polímero que tenga compartimientos rígidos y suaves del nanoscale, permitiendo que levante objetos. El material se podía potencialmente utilizar para entregar las drogas, las biomoléculas, u otras sustancias químicas. Además, podría ser utilizado para crear los materiales capaces de autorreparador.

Los investigadores en la Universidad de Michigan han creado una esfera del polímero que entrega una molécula específica para deshuesar heridas para ayudarles a curar.

Bao trabajaba ya en crear la piel artificial que se pudo utilizar para restaurar algunas capacidades sensoriales a la gente con los miembros prostéticos. Su equipo creó previamente flexible pero los polímeros frágiles, tachonados con los sensores de la presión para detectar la diferencia entre un apretón de manos y un aterrizaje de la mariposa, la universidad dijeron.