La Universidad de Harvard desarrolla nuevos materiales biocompatibles que pueden imprimirse en 3D en cualquier forma

Sabemos que incluso el cabello que ha sido cuidadosamente alisado a alta temperatura se encrespará cuando se exponga al agua. Esto se debe a que la memoria de forma del cabello, es decir, las propiedades materiales del cabello, le permite cambiar de forma bajo ciertos estímulos y volver a él bajo otros estímulos. La forma original.

Inspirados por esto, los investigadores cambiaron sus objetos de investigación hacia otros materiales, como los textiles. Una idea prometedora sobre la memoria de forma de los textiles es: una camiseta que se abre en un ambiente húmedo y se cierra cuando está seco. Se puede estirar al tamaño de una persona. Esto también significa que será un vestido A que se adapte a todos.

Ahora, investigadores de la Universidad de Harvard han desarrollado un material biocompatible que puede imprimirse en 3D en cualquier forma y preprogramarse mediante una memoria de forma reversible.

Este material está hecho de queratina, un tipo de fibrina que se encuentra en el cabello, las uñas y las conchas. Desde el punto de vista de la estructura molecular, las hebras individuales de queratina están dispuestas en una estructura similar a un resorte llamada hélice alfa. Es la estructura de la hélice alfa y los enlaces químicos los que le dan a este material fuerza y ​​memoria de forma.

Además, las dos hebras de queratina se retuercen juntas para formar una estructura llamada espiral. Muchos de estos bucles rizados se ensamblan en filamentos sin procesar, que eventualmente forman fibras grandes. Cuando una hoja de fibra en particular se estira o reorganiza, las fibras se estiran para formar una estructura estable. La fibra permanece en esta posición hasta que se activa para volver a su forma original.

Para probar este proceso, los investigadores imprimieron en 3D láminas de queratina de varias formas. Utilizaron soluciones de peróxido de hidrógeno y fosfato monosódico para programar la forma permanente del material: siempre vuelve a su forma original cuando se activa. Además, una vez que se establece la memoria de forma de la queratina, se puede reprogramar y darle una nueva forma.

Por ejemplo, una hoja de queratina se dobla en una estrella de origami compleja como su forma permanente. Una vez que se establece la memoria, los investigadores sumergen la estrella en agua y se volverá plástica cuando se despliegue en el agua.

Los investigadores imaginaron algunos usos interesantes para este nuevo material deformable. Creen que el material se puede utilizar para hacer sujetadores con formas y tamaños de copa personalizables, camisetas de tamaño libre o ropa con rejillas de ventilación que se pueden abrir según la humedad. De esta manera, los investigadores esperan que esto ayude a resolver el problema de los residuos en la industria de la moda.