Ερευνητές του Johns Hopkins University, στην προσπάθειά τους να αντιγράψουν την ικανότητα που έχουν τα ανθρώπινα οστά και οι κοραλλιογενείς ύφαλοι να τροποποιούν τα αποθέματα ορυκτών τους αντιδρώντας στα περιβάλλοντά τους, δημιούργησαν ένα αυτοπροσαρμοζόμενο ανθεκτικό υλικό το οποίο μπορεί να μεταβάλλει την ακαμψία του, αντιδρώντας με αυτόν τον τρόπο στην εφαρμογή δύναμης πάνω του.
Στο παρελθόν υπήρξαν κι άλλοι ερευνητές που επιχείρησαν να δημιουργήσουν παρόμοια συνθετικά υλικά, τα οποία όμως είναι δύσκολα και δαπανηρά ως προς τη δημιουργία τους, πιθανόν απαιτούν ενεργή συντήρηση όταν δημιουργούνται ή ακόμα έχουν περιορισμούς ως προς το πόση πίεση μπορούν να αντέξουν. Η χρήση υλικών με προσαρμοστικές ιδιότητες θα επέτρεπε τη δημιουργία πολλών εφαρμογών, όπως τα ασφαλέστερα κτίρια, εξοικονόμηση χρήματος και πόρων κ.α.
Η σχετική έρευνα δημοσιευμένη στο Advanced Materials αναφέρει:
«Φανταστείτε ένα οστικό εμφύτευμα ή μια γέφυρα που μπορούν να αυτοενισχύονται όταν ασκείται μεγάλη δύναμη πάνω τους, χωρίς να απαιτείται επιθεώρηση και συντήρηση. Θα επέτρεπε ασφαλέστερα εμφυτεύματα και γέφυρες με ελάχιστες περιπλοκές, κόστη και χρόνο», λέει ο Σουνγκ Χουν Κανγκ, επίκουρος καθηγητής στο Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών (Hopkins Extreme Materials Institute) του πανεπιστημίου και senior author της έρευνας.
Τα φυσικά υλικά αυτορυθμίζονται χρησιμοποιώντας πόρους στο περιβάλλον τους- π.χ. τα οστά χρησιμοποιούν κυτταρικά σήματα για να ελέγχουν την πρόσθεση ή αφαίρεση ορυκτών από το αίμα γύρω τους. Εμπνεόμενοι από αυτά τα φυσικά υλικά, ο Κανγκ και οι συνάδελφοί του επεδίωκαν τη δημιουργία ενός συστήματος υλικών που θα μπορούσε να προσθέσει ορυκτά σε αντίδραση στην εφαρμοζόμενη πίεση. Άρχισαν χρησιμοποιώντας υλικά που μπορούν να μετατρέπουν μηχανικές δυνάμεις σε ηλεκτρικά φορτία ως «ικριώματα», ελπίζοντας πως τα φορτία αυτά θα λειτουργούσαν ως σήματα για να αρχίζουν την ορυκτοποίηση τα υλικά, αξιοποιώντας ιόντα ορυκτών στο περιβάλλον. Οι ερευνητές βύθισαν ταινίες πολυμερών από τέτοιο υλικό σε εξομοίωση σωματικού υγρού, με συγκεντρώσεις ιόντων αντίστοιχες αυτών που παρατηρούνται στο πλάσμα του ανθρώπινου αίματος. Στις επιφάνειες άρχισαν να σχηματίζονται ορυκτά, ενώ οι ερευνητές διαπίστωσαν πως ήταν δυνατός ο έλεγχος/καθορισμός των ειδών ορυκτών που σχηματίζονταν, μέσω της ρύθμισης της σύνθεσης ιόντων του υγρού. Στη συνέχεια άσκησαν δύναμη, και διαπιστώθηκε πως οι τομείς που είχαν δεχτεί περισσότερη είχαν περισσότερη (αναλογική) συγκέντρωση ορυκτών.
Πηγές:
www.naftemporiki.gr
