😥 Проблема: гидрогель — перспективный материал. Это полимерная сеть с водой внутри, которая может впитывать различные вещества, увеличиваясь в размерах. Где только не используют гидрогели: в сельском хозяйстве, в пожаротушении, в очистке воды, в роботостроении и сенсорных системах.
В медицине гидрогели применяют для производства протезов, повязок для ран, датчиков и электродов, клея для тканей. Но гидрогели не могут заменить мышцы, кости и сосуды. Функции живых тканей основаны на анизотропии — это когда у структур есть иерархия и их свойства разные в разных направлениях. Например, в дополнение к силе и гибкости, мышцы эластичные вдоль и упругие поперёк. А у большинства гидрогелей слабая структура и свойства одинаковые во всех направлениях.
😎 Решение: объединить синтетические полимеры с биоматериалом, например с сетью мышечных волокон из мантии кальмара. За счёт её свойств кальмары очень быстро передвигаются под водой реактивными движениями. Мантия расширяется, чтобы набрать воду в тело кальмара, а затем сильно сжимается, чтобы выбросить её наружу в виде струи. Таким образом кальмар словно прыгает в толще воды.
Гибридный гидрогель получился намного прочнее и эластичнее, чем натуральная мантия кальмара. Из таких биосовместимых гелей можно будет делать искусственные волокнистые ткани, например связки и сухожилия. В дальнейшем учёные планируют создать гидрогели с различными свойствами, чтобы заменять и другие ткани.
🧑💻 Кто: исследователи Университета Хоккайдо, Япония.
Источники: eurekalert.org и nature.com
