אוניברסיטת הרווארד מפתחת חומרים ביו-תואמים חדשים הניתנים להדפסה תלת-ממדית לכל צורה שהיא

אנו יודעים שאפילו שיער שהוחלק בקפידה בטמפרטורה גבוהה יתכרבל כשנחשף למים. הסיבה לכך היא שזיכרון הצורה של השיער, כלומר תכונות החומר של השיער, מאפשר לו לשנות צורה תחת גירויים מסוימים ולחזור אליו תחת גירויים אחרים. הצורה המקורית.

בהשראת זה, החוקרים הפנו את מושאי המחקר שלהם לחומרים אחרים, כגון טקסטיל. רעיון מבטיח לגבי זיכרון הצורה של טקסטיל הוא: חולצת טריקו שנפתחת בסביבה לחה ונסגרת כשהיא יבשה. ניתן למתוח אותו לגודל של אדם. זה גם אומר שזו תהיה שמלה שמתאימה לכולם.

כעת, חוקרים מאוניברסיטת הרווארד פיתחו חומר תואם ביולוגי שניתן להדפיס בתלת ממד לכל צורה ולתכנת מראש באמצעות זיכרון צורה הפיך.

חומר זה עשוי מקרטין, סוג של פיברין המצוי בשיער, ציפורניים וקונכיות. מנקודת מבטו של המבנה המולקולרי, גדילי הקרטין היחידים מסודרים למבנה דמוי קפיץ הנקרא סליל אלפא. זהו מבנה סליל האלפא והקשרים הכימיים שמעניקים לחומר זה זיכרון וצורה.

בנוסף, שני גדילי הקרטין מעוותים יחד ויוצרים מבנה הנקרא סליל ספירלה. רבים מהלולאות המעוותות הללו מורכבים לחוטים גולמיים, היוצרים בסופו של דבר סיבים גדולים. כאשר יריעת סיבים מסוימת נמתחת או מסודרת מחדש, הסיבים נמתחים למבנה יציב. הסיבים נשארים במצב זה עד שהוא מופעל בחזרה לצורתו המקורית.

כדי להוכיח את התהליך הזה הדפיסו החוקרים גיליונות קרטין בצורות שונות. הם השתמשו בתמיסות מימן חמצן ומונוסודיום פוספט כדי לתכנת את הצורה הקבועה של החומר - הוא תמיד חוזר לצורתו המקורית כאשר הוא מופעל. בנוסף, ברגע שמוגדר זיכרון הצורה של קרטין, ניתן לתכנת אותו מחדש ולעצב אותו לצורה חדשה.

לדוגמא, יריעת קרטין מקופלת לכוכב אוריגמי מורכב כצורתו הקבועה. לאחר הקמת הזיכרון, החוקרים טובלים את הכוכב במים, והוא יהפוך לפלסטי כאשר הוא יתפתח במים.

החוקרים שיערו כמה שימושים מעניינים לחומר מעוות חדש זה. הם מאמינים כי ניתן להשתמש בחומר להכנת חזיות עם צורות וגודל כוסות להתאמה אישית, חולצות טריקו בגודל חופשי, או בגדים עם פתחי אוורור שניתן לפתוח על פי לחות. באופן זה מקווים החוקרים כי הדבר יסייע בפתרון בעיית הפסולת בתעשיית האופנה.