A pele é uma maravilha. É flexível, mas firme, ajuda a controlar a temperatura corporal e protege nossos órgãos internos. Também pode se curar após certas lesões. As propriedades de auto-cicatrização da Skin estão parcialmente por trás da inspiração para novas pesquisas de hidrogel.
Pesquisadores da Universidade Aalto e da Universidade de Bayreuth desenvolveram um novo hidrogel com habilidades de autocura que são semelhantes à pele. Essas descobertas, publicadas em Materiais naturaisAssim, pode levar a novos desenvolvimentos em robótica suave, cicatrização de feridas, pele artificial e administração de medicamentos.
Criando o hidrogel
Os hidrogéis são usados em uma variedade de aplicações. Eles são usados no molho para ajudar a promover a cicatrização mais rápida e prevenir infecções. Eles também são usados na dispersão de drogas dentro do corpo e para ajudar a curar tecidos e ossos. Eles funcionam muito bem no campo biomédico devido à sua flexibilidade, retenção de água e absorção.
De acordo com o estudo, antes dessa descoberta, os pesquisadores encontraram maneiras de criar um gel que replicava a rigidez e a flexibilidade da pele ou as propriedades de autocura da pele, mas não ambas. Agora, no entanto, ao adicionar “nanopartículas de argila específicas grandes e ultrafinas” a hidrogéis, os pesquisadores encontraram um material que pode imitar a flexibilidade e as habilidades de autocura da pele.
“Os hidrogéis rígidos, fortes e de auto-cicatrização têm sido um desafio”, disse Hang Zhang, um dos autores do estudo da Universidade de Aalto, em um comunicado à imprensa. “Descobrimos um mecanismo para fortalecer os hidrogéis convencionalmente moles. Isso pode revolucionar o desenvolvimento de novos materiais com propriedades bio-inspiradas”.
Emaranhamento e UV
Segundo o estudo, além do arranjo das nanopartículas, o arranjo dos polímeros enredados entre eles ajudou a criar o gel. Uma vez organizados, o pesquisador de pós -doutorado Chen Liang misto contém as nanopartículas com um pó de monômeros. Liang assou a mistura sob uma luz UV, semelhante à usada para definir esmalte em gel em uma manicure ou pedicure.
“A radiação UV da lâmpada faz com que as moléculas individuais se unem para que tudo se torne um sólido elástico-um gel”, disse Liang em comunicado à imprensa.
O gel foi então cortado com uma faca e, depois de quatro horas, a equipe de pesquisa observou que o gel era de 80 a 90 % de se alimento. Após 24 horas, a equipe descobriu que o gel foi 100 % reparado.
“Emaranhado significa que as finas camadas de polímero começam a se torcer umas com as outras como pequenos fios de lã, mas em uma ordem aleatória”, disse Zhang em um comunicado à imprensa. “Quando os polímeros estão totalmente enredados, eles são indistinguíveis um do outro. Eles são muito dinâmicos e móveis no nível molecular e, quando você os cortam, eles começam a se entrelaçar novamente”.
Hidrogel do futuro
A equipe de pesquisa espera que esse material possa ser aplicado a outras tecnologias biomédicas ou seja usado em robótica suave. Este material pode ser aplicado a robôs cirúrgicos ou usado como pele artificial.
“Este trabalho é um exemplo emocionante de como os materiais biológicos nos inspiram a procurar novas combinações de propriedades para materiais sintéticos. Imagine robôs com peles robustas e autocorridas ou tecidos sintéticos que reparam autonomamente”, disse Olli Ikkala, autor de estudos da Universidade de Aalto, em um comunicado à imprensa. “É o tipo de descoberta fundamental que pode renovar as regras do design de material”.
Ainda pode haver um longo caminho a percorrer antes que esse novo hidrogel seja aplicado a outras tecnologias, mas é um passo incrível em direção a avanços científicos significativos.
Este artigo não está oferecendo aconselhamento médico e deve ser usado apenas para fins informativos.
