Para imitar a elasticidade, rigidez e autorregeneração da pele humana, cientistas criaram um hidrogel que consegue se reestruturar 24 horas após cortado
A pele humana se destaca por sua flexibilidade e por conseguir se regenerar após lesões. Na tentativa de recriar essas características em uma pele artificial, cientistas produziram um novo hidrogel rígido e auto-regenerativo, capaz de se reestruturar 24h após ser cortado.
Anteriormente, os géis artificiais conseguiam imitar apenas uma das características da pele humana: a rigidez ou a regeneração. No entanto, pesquisadores da Universidade Aalto, na Finlândia, em conjunto com especialistas da Universidade de Bayreuth, na Alemanha, conseguiram superar as limitações com a criação do novo hidrogel. O estudo sobre a tecnologia foi publicado na Nature Materials.
Os hidrogéis são polímeros muito utilizados na medicina para a cicatrização de lesões. O novo material, com propriedade macia e esponjosa, teve nanofolhas ultrafinas de argila acrescentados na sua composição. A cada milímetro de espessura, o polímero contém 10.000 camadas de nanofolhas, o que garante rigidez semelhante à da pele humana.
Para demonstrar a eficácia da tecnologia, Chen Liang, pesquisador que assina o estudo, misturou água que continha nanofolhas com um pó de monômeros (partículas que se combinam para formar polímeros). Posteriormente, essa combinação foi exposta sob uma lâmpada UV. "A radiação UV da lâmpada faz com que as moléculas individuais se liguem para que tudo se torne um sólido elástico, ou seja, um gel", afirma Liang, em comunicado.
"Emaranhamento significa que as finas camadas de polímero começam a se enrolar umas nas outras como pequenos fios de lã, mas em uma ordem aleatória. Quando os polímeros estão completamente emaranhados, eles são indistinguíveis uns dos outros. Eles são muito dinâmicos e móveis no nível molecular, e quando você os corta, eles começam a se entrelaçar novamente", explica o pesquisador Hang Zhang.
Quando esses hidrogéis são cortados, a sua estrutura consegue uma taxa de auto-regeneração de 80 a 90% após 4 horas, e consegue se reestruturar 100% após 24 horas.
"Hidrogéis rígidos, fortes e auto-regenerativos têm sido um desafio há muito tempo. Descobrimos um mecanismo para fortalecer os hidrogéis convencionalmente macios. Isso pode revolucionar o desenvolvimento de novos materiais com propriedades bioinspiradas", afirma Zhang.
"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 auto-curativas ou tecidos sintéticos que se reparam autonomamente. É o tipo de descoberta fundamental que pode renovar as regras do design de materiais", finaliza Olli Ikkala, da Universidade Aalto.
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