הסחוס הוא הרקמה הסיבית הרכה סביב המפרק. הסחוס מכסה את שני קצוות המפרק, כמו הברך האנושית, כך שהם יכולים לנוע בצורה חלקה זה עם זה בלי ללבוש את רקמת העצם שמתחת. סחוס מספק הגנה מפני עומס הדחיסה של הליכה, ריצה או הרמה.
כעת, במאמר שפורסם בוול סטריט ג'ורנל, חוקרים מאוניברסיטת לידס ואימפריאל קולג 'בלונדון הודיעו כי הם משכפלים את תכונות הסחוס בחומר סינטטי עצמי סיכה הדורש הזרקת מים רק מדי פעם.
Chen Gen:" מלאכותי"" ;, חומר נושא עומס חדש המחקה טבע
למעשה, תכונות העומס המיוחדות של הסחוס הביאו מדענים לנסות ליצור חומר סינטטי בעל תכונות סחוס במשך שנים רבות. אך עד כה התוצאות שלהם היו מעורבות. בניסיונות המוקדמים לפתח מערכות סחוס מלאכותיות, החוקרים נטו להתמקד בשימוש בהידרוגלים. הידרוגים כחומר סופג מים יכולים להפחית את החיכוך טוב מאוד, אך ביצועים נמוכים בלחץ.
באופן ספציפי, חומרי העבר הם מטריצה נקבובית המורכבת מסיבי קולגן, חלבון פרוטאוגליקן וסיבי אלסטין. המטריצה סופגת נוזל צמיג הנקרא נוזל סינוביאלי, המיוצר במפרקים. כאשר המפרקים נעים, משטחי הסחוס המחוברים זה לזה משחררים את הנוזל בהדרגה כדי לספק שימון. בעיה אחת היא שלאחר הדחיסת ההידרוג'ל לוקח זמן להחזיר את הצורה הרגילה.
כעת, בהנהגתו של ד"ר SIAVASH soltanahmadi מאוניברסיטת לידס, נקטו מדענים במוסד ובאימפריאל קולג 'בלונדון גישה שונה. הם עדיין משתמשים בהידרוג'ל שיכול לספוג ולשחרר חומרי סיכה, אך ג'ל זה כלול במטריצת תמיכה נקבובית הנקראת פולי שני מתילסילוקסן (PDMS).
כאשר חומר ההידרוג'ל / פולימר נתון לכוח דחיסה, הפולימר יכול לגרום לג'ל הסיכה לעמוד פי 14 עד 19 מעוצמתו שלו. למעשה, המודול האלסטי של החומר קרוב לזה של הסחוס הטבעי.
החוקרים מאמינים כי ליכולת להשתמש במים כחומר סיכה יעיל יש מגוון רחב של יישומים בתחומים כמו ייצור אנרגיה וציוד רפואי. עם זאת, זה בדרך כלל דורש גישה שונה מאשר מערכות הנדסיות קונבנציונליות המשתמשות בדרך כלל בחומרי סיכה על בסיס שמן ובציפויי משטח קשים. פרויקט זה עוזר להם להבין טוב יותר את הדרישות הללו ולפתח כלים חדשים שיעמדו בהן.
בעתיד, חומרים מבוססי סחוס חדשים עשויים לאתגר מערכות הנדסת שימון שמנים מסורתיות רבות. המחקר פורסם בכתב העת Applied Polymer materials.
