शोधकर्ता जेल बनाते हैं जो मानव त्वचा की तरह आत्म-चिकित्सा कर सकते हैं

अब तक, कृत्रिम जैल या तो इस उच्च कठोरता को दोहराने में कामयाब रहे हैं या प्राकृतिक त्वचा के स्व-हीलिंग गुण, लेकिन दोनों नहीं। अब, ऑल्टो विश्वविद्यालय और बेयूरुथ विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं की एक टीम एक अनूठी संरचना के साथ एक हाइड्रोजेल विकसित करने के लिए सबसे पहले है जो पहले की सीमाओं पर काबू पा लेती है, ड्रग डिलीवरी, घाव भरने, नरम रोबोटिक्स सेंसर और कृत्रिम त्वचा जैसे अनुप्रयोगों के लिए दरवाजा खोलती है।

सफलता के अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने असाधारण रूप से बड़े और अल्ट्रा-पतली विशिष्ट मिट्टी के नैनोसेट को हाइड्रोजेल में जोड़ा, जो आमतौर पर नरम और स्क्विशी होते हैं। परिणाम नैनोसेट के बीच घनी उलझे हुए पॉलिमर के साथ एक उच्च क्रमबद्ध संरचना है, न केवल हाइड्रोजेल के यांत्रिक गुणों में सुधार करता है, बल्कि सामग्री को आत्म-चिकित्सा करने की अनुमति भी देता है।

शोध पत्रिका में प्रकाशित हुआ था प्रकृति सामग्री 7 मार्च को।

‘उलझाव’ के माध्यम से हीलिंग

सामग्री का रहस्य न केवल नैनोसेट की संगठित व्यवस्था में निहित है, बल्कि उन पॉलिमर में भी है जो उनके बीच उलझे हुए हैं – और एक प्रक्रिया जो कि बेकिंग के रूप में सरल है। पोस्टडॉक्टोरल शोधकर्ता चेन लियांग ने पानी के साथ मोनोमर्स का एक पाउडर मिलाया जिसमें नैनोसेट शामिल हैं। मिश्रण को तब एक यूवी दीपक के नीचे रखा गया था – इसके समान जेल नेल पॉलिश सेट करने के लिए उपयोग किया जाता है। लिआंग बताते हैं, “दीपक से यूवी-विकिरण व्यक्तिगत अणुओं को एक साथ बांधने का कारण बनता है ताकि सब कुछ एक लोचदार ठोस बन जाए-एक जेल, ‘लिआंग बताते हैं।

“उलझाव का मतलब है कि पतली बहुलक परतें छोटे ऊन यार्न की तरह एक दूसरे के चारों ओर मोड़ना शुरू कर देती हैं, लेकिन एक यादृच्छिक क्रम में, ‘ऑल्टो विश्वविद्यालय से हैंग झांग कहते हैं। ‘जब पॉलिमर पूरी तरह से उलझ जाते हैं, तो वे एक दूसरे से अप्रभेद्य होते हैं। वे आणविक स्तर पर बहुत गतिशील और मोबाइल होते हैं, और जब आप उन्हें काटते हैं, तो वे फिर से इंटरटविन करना शुरू करते हैं। ‘

चाकू के साथ इसे काटने के चार घंटे बाद, सामग्री पहले से ही 80 या 90 प्रतिशत स्व-उपचारित है। 24 घंटे के बाद, यह आमतौर पर पूरी तरह से मरम्मत की जाती है। इसके अलावा, एक-मिलीमीटर-मोटी हाइड्रोजेल में नैनोसेट की 10,000 परतें होती हैं, जो सामग्री को मानव त्वचा के रूप में कठोर बनाती है, और इसे खिंचाव और लचीलेपन की एक तुलनीय डिग्री देता है।

‘कठोर, मजबूत और आत्म-हीलिंग हाइड्रोजेल लंबे समय से एक चुनौती है। हमने पारंपरिक रूप से नरम हाइड्रोजेल को मजबूत करने के लिए एक तंत्र की खोज की है। यह जैव-प्रेरित गुणों के साथ नई सामग्रियों के विकास में क्रांति ला सकता है, ‘झांग कहते हैं।

प्रकृति से प्रेरणा प्राप्त करना

‘यह काम एक रोमांचक उदाहरण है कि कैसे जैविक सामग्री हमें सिंथेटिक सामग्री के लिए गुणों के नए संयोजनों की तलाश करने के लिए प्रेरित करती है। ऑल्टो विश्वविद्यालय से ओली इक्कला कहते हैं, “ऑल्टो इक्कला,” ऑल्टो इक्कला के साथ मजबूत, आत्म-चिकित्सा की खाल या सिंथेटिक ऊतकों के साथ रोबोट की कल्पना करें। और भले ही वास्तविक दुनिया के आवेदन से पहले जाने के लिए कुछ रास्ता हो सकता है, वर्तमान परिणाम एक पिवटल लीप का प्रतिनिधित्व करते हैं। ‘यह एक प्रकार की मौलिक खोज है जो सामग्री डिजाइन के नियमों को नवीनीकृत कर सकती है।’

सहयोग का नेतृत्व डॉ। हैंग झांग, प्रो। ओली इक्कला और प्रो। जोसेफ ब्रेयू ने किया। सिंथेटिक क्ले नैनोसेट को जर्मनी में बेरेथ विश्वविद्यालय में प्रो। जोसेफ ब्रेयू द्वारा डिजाइन और निर्मित किया गया था।