Porc a lágy rostos szövet körül az ízület. A porc lefedi az ízület mindkét végét, például az emberi térdet, hogy zökkenőmentesen mozoghassanak egymással anélkül, hogy az alábbi csontszövetet viselné. A porc védelmet nyújt a gyaloglás, futás vagy emelés nyomóterhelése ellen.
Most, egy tanulmány megjelent a Wall Street Journal, a kutatók a Leeds Egyetem és az Imperial College London bejelentette, hogy lemásolták a porc tulajdonságait egy szintetikus önkenő anyag, amely csak alkalmi vízinjekciót igényel.
Chen Gen: mesterséges "porc", a természetet imitáló új teherhordó anyag
Valójában a porc speciális teherbíró tulajdonságai arra vezettek, hogy a tudósok sok éven át megpróbálnak létrehozni egy porc tulajdonságokkal rendelkező szintetikus anyagot. De eddig az eredményeik vegyesek voltak. A mesterséges porcrendszerek kifejlesztésére tett korai kísérletek során a kutatók inkább a hidrogélek használatára összpontosítanak. A hidrogél, mint vízelnyelő anyag nagyon jól csökkentheti a súrlódást, de nyomás alatt rosszul teljesít.
Pontosabban, a korábbi anyagok porózus mátrix áll kollagén rost, proteoglikán fehérje és elasztin rost. A mátrix elnyeli a viszkózus folyadék úgynevezett ízületi folyadék, amely az ízületekben termelődik. Ahogy az ízületek mozognak, az összekapcsolt porcfelületek fokozatosan felszabadítják a folyadékot, hogy kenést biztosítsanak. Az egyik probléma az, hogy miután a hidrogél összenyomódott, időbe telik, hogy visszaszerezze a normál alakot.
Most, dr. SIAVASH soltanahmadi vezetésével a Leeds Egyetemről, az intézmény és az Imperial College London tudósai más megközelítést alkalmaznak. Még mindig olyan hidrogélt használnak, amely képes elnyelni és felszabadítani a kenőanyagokat, de ez a gél egy porózus támogató mátrixban található, amelyet poli-két metilsziloxánnak (PDMS) neveznek.
Amikor a hidrogél / polimer anyag nyomóerőnek van kitéve, a polimer a kenő gélt saját erejének 14-19-szeresére képes ellenállni. Valójában az anyag rugalmas modulusa közel áll a természetes porchoz.
A kutatók úgy vélik, hogy a víz hatékony kenőanyagként való felhasználásának képessége számos alkalmazással rendelkezik olyan területeken, mint az energiatermelés és az orvosi berendezések. Ez azonban általában más megközelítést igényel, mint a hagyományos mérnöki rendszerek, amelyek jellemzően olajalapú kenőanyagokat és kemény felületi bevonatokat használnak. Ez a projekt segít nekik jobban megérteni ezeket a követelményeket, és új eszközöket kifejleszteni ezek teljesítésére.
A jövőben az új porcalapú anyagok számos hagyományos olajkenéstechnikai rendszert megkérdőjelezhetnek. A kutatás az Applied Polymer Materials folyóiratban jelent meg.
