Joustavalle materiaalille on kysyntää niin elektroniikassa kuin lääketieteessä. Kuva: Zhenan Bao
Joustavalle materiaalille on kysyntää niin elektroniikassa kuin lääketieteessä. Kuva: Zhenan Bao

Se venyy, palautuu ja paikkaa itsensä.

Lihaksen pitää joustaa, kestää venytystä ja kyetä korjaamaan kudosvaurioitaan. Näistä ominaisuuksista olisi hyötyä myös monissa muovi- ja kumituotteissa.

Polymeeria, joka täyttäisi kaikki kolme vaatimusta, on kuitenkin vaikea valmistaa.

Nyt Stanfordin, Nanjingin, Kalifornian, Harvardin ja Coloradon yliopistojen tutkijaryhmä on kehittänyt elastomeerin, kumimaisen polymeerin, joka matkii mallikkaasti biologisen lihaksen toimintaa.

Moni tähänastinen yritys on perustunut vetysidoksiin, mutta Cheng-Hui Li ja kollegat keksivät käyttää tarkoitukseen metalliligandeja, joissa sidosten lujuus vaihtelee. Osa on heikkoja ja osa vahvoja.

Lujuudeltaan erilaiset sidokset saivat aikaan toivotun tuloksen: polymeerikalvon palanen venyi jopa satakertaiseen pituuteensa muttei katkennut vaan kesti ja supistui takaisin.

”Periaatteessa polymeerin rakenne on kuin kalaverkko”, tutkijaryhmään kuulunut Zhenan Bao selittää Stanfordin yliopiston tiedotteessa.

Polymeeri palautui lähes alkuperäiseen muotoonsa jopa tunnin venytyksen jälkeen. Kun polymeerikalvo leikattiin kahtia ja jätettiin ”parantumaan” huoneenlämpöön 48 tunnin ajaksi, kappaleet kiinnittyivät takaisin toisiinsa. Liimautuminen onnistui myös kylmässä, jopa 20 pakkasasteessa, kertoo Phys.org-sivusto uutisessaan.

Nyt luodun kaltaista superjoustavaa ja rajuakin rasitusta kestävää polymeeriä kaivataan varsinkin puettavaan elektroniikkaan. Ominaisuudet tekevät siitä kiinnostavan myös lääketieteellisesti. Sitä aiotaan kokeilla tekolihakseen ja tekoihoon.

Tutkimuksen julkaisi Nature Chemistry.