Ученые создали искусственное «щупальце» с присосками, позволяющее работать даже с самыми деликатными медицинскими материалами
Если попытаться извлечь лист биоткани из культуры, в которой тот был выращен, обычным пинцетом, то этот хрупкий материал, скорее всего, разорвется или необратимо сморщится. Поэтому медикам приходится прибегать к хитростям.
Одна альтернатива включает выращивание листа ткани на чувствительном к температуре мягком полимере, который трансплантируется на место раны вместе с этим листом. По мере того, как полимер нагревается от тепла тела человека, он сжимается и, таким образом, освобождает тканевый лист. К сожалению, пересадка одного листа с помощью этого процесса занимает от 30 минут до часа, и в процессе лист все равно может быть поврежден.
Вместо этого международная группа ученых изучила способ, которым хватают предметы осьминоги, изменяя давление в присосках своих щупалец. Это привело исследователей к разработке прототипа устройства, которое представляет собой слой термочувствительного гидрогеля, прикрепленного к электронагревателю.
Чтобы поднять лист биоткани, прибор сначала нагревает гель, вызывая его усадку. Затем гель слегка прижимается к листу, а нагреватель выключается. Это заставляет гель расширяться до исходного состояния, при этом мягко присасываясь к листу. После этого можно спокойно извлекать лист из культуры и переносить на место раны. Чтобы присоска выпустила лист, гель снова нагревают — повторять этот процесс можно сколько угодно.
Весь процесс занимает всего около 10 секунд, и в планах ученых дальнейшее улучшение эргономики устройства.
«За счет интеграции датчиков давления с манипулятором можно было бы отслеживать деформацию целевых объектов во время контакта и, в свою очередь, регулировать силу всасывания до уровня, при котором материалы сохраняют свою структурную целостность и функциональность», — пояснил руководитель исследования проф. Хёнджун Конг из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн. «Поступая таким образом, мы можем повысить безопасность и точность обращения с этими материалами».
Источник: Популярная механика
Комментариев нет:
Отправить комментарий