Создан революционный материал будущего: на что способен биоэлектронный гель

Гидрогель, который сохраняет полупроводниковую способность. 
Гидрогель, который сохраняет полупроводниковую способность. Источник: UChicago Pritzker School of Molecular Engineering / John Zich

Разработкой нового материала для биоэлектроники занимались ученые Чикагского университета. Им удалось создать мощный полупроводник в форме мягкого и растяжимого гидрогеля. Изобретение получилось таким же водолюбивым, как живая ткань, пишет SciTechDaily. 

Гель синего цвета колеблется в воде, как медуза, но при этом сохраняет огромную полупроводниковую способность. Его называют идеальным материалом для сопряжения электроники с живой тканью. В частности, он продемонстрировал мягкость на тканевом уровне до 81 кПа и растяжимость под нагрузкой 150%. 

Материал — одновременно полупроводник и гидрогель — соответствует всем требованиям для создания идеального биоэлектронного интерфейса. Его можно использовать в имплантируемых медицинских устройствах и не только. У него множество потенциальных нехирургических применений, включая более точное считывание показаний с кожи или улучшение ухода за ранами.

«Он обладает очень мягкими механическими свойствами и высокой степенью гидратации, подобно живой ткани. Гидрогель также очень пористый, поэтому он обеспечивает эффективную диффузионную транспортировку различных видов питательных веществ и химикатов. Все эти характеристики в совокупности делают гидрогель, вероятно, самым полезным материалом для тканевой инженерии и доставки лекарств», — комментирует доцент Чикагского университета Сихонг Ван. 

Как появился новый материал

Типичный способ создания гидрогеля — взять материал, растворить его в воде и добавить гелеобразующие химикаты, чтобы придать жидкости гелевую форму. Некоторые материалы просто растворяются в воде, а другие не могут этого сделать без химических добавок. 

Гидрогель создан учеными из лаборатории Школы молекулярной инженерии имени Притцкера при Чикагском университете.
Гидрогель создан учеными из лаборатории Школы молекулярной инженерии имени Притцкера при Чикагском университете.Источник: UChicago Pritzker School of Molecular Engineering / John Zich

Ученые растворили полупроводники в органическом растворителе, который был смешан с водой. Затем они приготовили гель из растворенных полупроводников и прекурсоров гидрогеля. Изначально у них получился органогель, а не гидрогель. Чтобы добиться финального результата,  они погрузили всю систему материалов в воду: органический растворитель растворился и впустил воду. 

По словам специалистов,  новый материал обеспечивает повышенный биосенсорный отклик и более сильные эффекты фотомодуляции. При этом он мягкий и обеспечивает лучшую связь с тканями, благодаря чему можно снизить иммунные реакции и воспаления, которые обычно возникают при имплантации медицинских устройств.

Ранее мы рассказали, как новый материал из целлюлозы станет экологичной заменой нефтяных полимеров. А ниже можете увидеть лучшие изобретения 2024 года по версии Time:

Лучшие изобретения 2024 года по версии Time

©  HI-TECH@Mail.Ru