Materi sensitif penyembuhan diri diciptakan

Materi baru bisa digunakan dalam prosthetics, begitu pula dalam pembuatan perangkat elektronik.

Ilmuwan telah berusaha menciptakan bahan yang meniru kulit manusia selama bertahun-tahun, memiliki karakteristik yang sama dan bisa melakukan fungsi tersebut. Kualitas utama kulit yang ilmuwan coba ciptakan adalah kepekaan dan kemampuan untuk menyembuhkan. Karena sifat ini, kulit manusia mengirimkan sinyal ke otak tentang suhu dan tekanan dan berfungsi sebagai penghalang pelindung terhadap iritasi lingkungan.

Tim Profesor Teknik Kimia Universitas Stanford, Chengdu Bao sebagai hasil kerja keras untuk pertama kalinya berhasil menciptakan materi yang menggabungkan dua kualitas ini.

Selama sepuluh tahun terakhir, banyak contoh "kulit buatan" telah diciptakan, namun yang paling canggih pun memiliki kekurangan yang sangat serius. Beberapa dari mereka membutuhkan "panas" untuk "menyembuhkan", yang membuat penggunaan sehari-hari mereka dalam kondisi sehari-hari tidak mungkin dilakukan. Yang lain dipulihkan pada suhu kamar, namun saat dipulihkan, perubahan struktur mekanik atau kimia mereka, yang membuat mereka menjadi barang sekali pakai. Tapi yang terpenting, tak satu pun dari bahan ini adalah konduktor listrik yang baik.

Zhang Bao dan rekan-rekannya berhasil membuat langkah maju yang besar ke arah ini dan untuk pertama kalinya menggabungkan satu bahan penyembuhan diri dari polimer plastik dan konduktivitas listrik logam.

Ilmuwan mulai dengan plastik, yang terdiri dari rantai panjang molekul yang dihubungkan oleh ikatan hidrogen. Ini adalah hubungan yang agak lemah antara wilayah bermuatan positif dari satu atom dan wilayah bermuatan negatif di masa depan. Struktur ini memungkinkan material untuk memperbaiki diri secara efektif setelah dampak eksternal. Molekul cukup runtuh, tapi kemudian menyambung kembali dalam bentuk aslinya. Alhasil, diperoleh material yang fleksibel, yang ilmuwan bandingkan dengan kiri di kulkas iris.

Untuk polimer yang tahan lama ini, ilmuwan menambahkan mikropartikel nikel, yang meningkatkan kekuatan mekanis material. Selain itu, partikel ini telah meningkatkan konduktivitas listriknya: arus mudah dibawa dari satu mikropartikel ke partikel lainnya.

Hasilnya memenuhi semua harapan. "Sebagian besar plastik adalah isolator yang baik, dan kita memiliki konduktor yang sangat baik," pungkas Zheng Bao.

Kemudian para ilmuwan menguji kemampuan material untuk pulih. Mereka setengah memotong sepotong kecil bahan dengan pisau. Dengan ringan menekan dua bagian yang terbentuk satu sama lain, para periset menemukan bahwa material tersebut mengembalikan kekuatan aslinya dan konduktivitas listrik sebesar 75%. Setengah jam kemudian, materi tersebut benar-benar mengembalikan sifat aslinya.

"Bahkan kulit manusia memerlukan waktu beberapa hari untuk sembuh, jadi saya pikir kita telah mencapai hasil yang sangat bagus," kata rekan Bao Benjamin, Chi Kion Tee.

Bahan baru berhasil lolos uji coba berikutnya - 50 siklus insisi-recovery.

Para peneliti tidak akan memikirkan hal ini. Ke depan, mereka ingin mencapai penggunaan partikel nikel lebih efisien dalam bahannya, karena tidak hanya membuatnya kuat dan memperbaiki konduktivitas listrik, namun juga mengurangi kemampuan untuk memperbaiki diri. Penggunaan partikel logam yang lebih kecil bisa membuat bahan jadi lebih efisien.

Mengukur sensitivitas material, para ilmuwan menemukan bahwa ia mampu mendeteksi dan bereaksi terhadap tekanan dengan kekuatan jabat tangan. Karena Bao dan timnya yakin bahwa penemuan mereka dapat digunakan pada anggota tubuh palsu. Selain itu, mereka akan membuat materi mereka setipis dan transparan mungkin sehingga bisa digunakan untuk meliput perangkat elektronik dan layar mereka.

[1], [2], [3]