Ученые вдохновились броненосцем и разработали суперпластырь
Ученые из UNIST (Ульсанский национальный институт науки и технологий) представили инновационный ультраплотный адгезивный пластырь, способный эффективно прикрепляться даже к неровным участкам кожи и сохранять прочное сцепление даже при активных движениях тела. При этом пластырь легко снимается без раздражения кожи благодаря технологии, вдохновленной природными механизмами — структурой панциря броненосца и адгезивными белками морских желудей.
Исследовательская группа под руководством профессоров Хун Ый Чона и Чжэ Чжуна Кима разработала так называемый Motion Adaptive Tessellation Patch. Эта технология представляет собой адгезивный, растягиваемый и съемный кожный пластырь, который привлекает внимание как возможная основа для носимых электронных устройств — систем мониторинга здоровья или трансдермальных систем доставки лекарств.
Новинка разработана с использованием полимеров с памятью формы, которые повторяют поведение природных клеевых белков морского желудя. Эти организмы способны заполнять неровности на поверхности камней мягкими адгезивами, а затем затвердевать, создавая прочное соединение. Инженеры адаптировали этот принцип: полимеры в составе пластыря легко принимают форму поверхности кожи, даже если она неровная, но при нагревании теряют адгезивные свойства, что позволяет безболезненно удалять пластырь. Более того, эту систему можно использовать многократно, просто нагревая и охлаждая ее.
Важной особенностью технологии является ее устойчивость к движениям. Исследователи вдохновились структурой панциря броненосца, которая состоит из жестких костных пластин, между которыми располагается мягкий коллаген. Это позволяет броненосцу оставаться гибким, сохраняя защитную функцию.
Аналогичным образом, в новом пластыре используются эластичные полимеры, интегрированные с полимерами с памятью формы, что обеспечивает прочное сцепление и гибкость даже при интенсивных движениях.
«Многие существующие устройства для ношения на теле теряют надежность из-за повторяющихся деформаций, вызванных движением, что нередко приводит к раздражению кожи и дискомфорту при длительном использовании», — отметил профессор Чон. «Мы разработали технологию, способную устранить эти проблемы».
Пластырь демонстрирует устойчивость к нагрузкам: он сохраняет адгезию во время бега, подъема по лестнице и других активных действий. При этом закрепленное пластырем устройство продолжает с высокой точностью измерять частоту сердечных сокращений и артериальное давление.
Профессор Ким добавил: «Для эффективного использования носимых устройств, оснащенных батареями и датчиками, важно поддерживать прочное сцепление даже при интенсивных движениях. Наше исследование направлено на преодоление ограничений существующих технологий, чтобы расширить их функционал. Мы надеемся, что эти результаты станут основой для передачи технологий и создания стартапа».
Ранее ученые создали «пластырь», который передает ощущения от прикосновений к коже.
