หางโจว, 20 พ.ค. (ซินหัว) -- งานวิจัยที่นำโดยนักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีและวิศวกรรมวัสดุหนิงโป สังกัดสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน ร่วมกับสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีขั้นสูงเกาหลี (KAIST) ซึ่งเผยแพร่ในวารสารแมคโครโมเลกุล (Macromolecules) เปิดเผยว่าทีมนักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาวัสดุโพลียูรีเทน (polyurethane) ชนิดใหม่ที่สามารถซ่อมแซมตัวเองได้อย่างรวดเร็วใต้น้ำ โดยได้รับแรงบันดาลใจจากความสามารถในการฟื้นฟูตัวเองของปลาดาวทะเลสีแดง ซึ่งมีศักยภาพสำหรับนำไปประยุกต์ใช้ในด้านหุ่นยนต์และอุปกรณ์การแพทย์แบบฝังในร่างกาย

งานวิจัยระบุว่าวัสดุที่สามารถซ่อมแซมตัวเองได้มีคุณสมบัติในการซ่อมแซมความเสียหายเชิงโครงสร้างและการทำงานได้โดยอัตโนมัติ ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานและเพิ่มความทนทาน โดยโพลียูรีเทนถือเป็นวัสดุที่มีศักยภาพสูง เนื่องจากมีการออกแบบที่ยืดหยุ่นและสังเคราะห์ได้ง่าย ทว่าตลอดเวลาที่ผ่านมา โพลียูรีเทนยังมีข้อจำกัดในการซ่อมแซมตัวเองในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำ เนื่องจากโมเลกุลของน้ำจะรบกวนการแลกเปลี่ยนพันธะไดนามิกที่จำเป็นต่อการฟื้นตัวของวัสดุ

หลังจากนักวิจัยได้แรงบันดาลใจจากปลาดาวทะเลสีแดงซึ่งสามารถฟื้นฟูตัวเองใต้น้ำโดยการหลั่งเอนไซม์ชนิดหนึ่งออกมา จึงออกแบบโพลียูรีเทนชนิดใหม่ที่สามารถซ่อมแซมตัวเองได้ในอุณหภูมิห้อง แม้จะอยู่ในน้ำ

วัสดุดังกล่าวประกอบด้วยหน่วยที่ไม่รวมตัวกับน้ำ (hydrophobic units) แบบคู่และพันธะไดนามิกแบบเรียงต่อกัน ทำให้สามารถซ่อมแซมรอยขีดข่วนได้ด้วยประสิทธิภาพสูงถึงร้อยละ 98 ภายใน 12 ชั่วโมงในน้ำ โดยมีอัตราการฟื้นฟูมากกว่า 33 ไมโครเมตรต่อชั่วโมง

ทั้งนี้ ทีมวิจัยยังระบุว่าโพลียูรีเทนชนิดนี้แสดงให้เห็นถึงความเข้ากันได้ทางชีวภาพในระดับดีเยี่ยม ส่งผลให้เหมาะสำหรับการนำไปใช้งานกับหุ่นยนต์ใต้น้ำ อุปกรณ์การแพทย์แบบฝังในร่างกาย และการใช้งานด้านสุขภาพในสภาพแวดล้อมชุ่มน้ำอื่นๆ

บทความก่อนหน้า

IMD เผย BYD แซงหน้า Tesla ในการจัดอันดับ 'ความพร้อมสู่อนาคต

บทความถัดไป

ศึกษาพบ 'อาหารไขมันสูง' ทำร้าย 'ลำไส้' เสี่ยงอักเสบเรื้อรัง