Kremzlė yra minkštas pluoštinis audinys aplink sąnarį. Kremzlė dengia abu sąnario galus, pavyzdžiui, žmogaus kelį, kad jie galėtų sklandžiai judėti vienas su kitu, nenešiodami žemiau esančio kaulinio audinio. Kremzlė apsaugo nuo gniuždymo apkrovos einant, bėgant ar keliant.
Dabar „Wall Street Journal“ publikuotame darbe Lydso universiteto ir Londono imperatoriškojo koledžo mokslininkai paskelbė pakartoję kremzlės savybes sintetinėje savaime sutepančioje medžiagoje, kuriai reikia tik kartais įpurkšti vandens.
„Chen Gen“: dirbtinis GG; kremzlė" nauja gamtą imituojanti medžiaga
Iš tikrųjų dėl ypatingų kremzlių laikančiųjų savybių mokslininkai daugelį metų bandė sukurti sintetinę medžiagą, pasižyminčią kremzlės savybėmis. Tačiau iki šiol jų rezultatai buvo nevienodi. Ankstyvais bandymais sukurti dirbtines kremzlių sistemas mokslininkai buvo linkę sutelkti dėmesį į hidrogelių naudojimą. Hidrogeliai kaip vandenį sugerianti medžiaga gali labai gerai sumažinti trintį, tačiau blogai veikia esant slėgiui.
Konkrečiai, praeities medžiagos yra porėtos matricos, sudarytos iš kolageno pluošto, proteoglikano baltymo ir elastino pluošto. Matrica absorbuoja klampų skystį, vadinamą sinoviniu skysčiu, kuris susidaro sąnariuose. Judant sąnariams, tarpusavyje susiję kremzlės paviršiai palaipsniui išleidžia skystį, kad būtų galima tepti. Viena problema yra ta, kad suspaudus hidrogelį, reikia laiko atgauti įprastą formą.
Dabar, vadovaujant Lydso universiteto dr. SIAVASH soltanahmadi, šios įstaigos ir Londono imperatoriškojo koledžo mokslininkai pasirinko kitokį požiūrį. Jie vis dar naudoja hidrogelį, kuris sugeria ir atpalaiduoja lubrikantus, tačiau šis gelis yra porėtoje atraminėje matricoje, vadinamoje polidvimetilsiloksanu (PDMS).
Kai hidrogelio / polimero medžiaga yra veikiama gniuždymo jėgos, polimeras gali priversti tepimo gelį atlaikyti 14–19 kartų didesnį savo stiprumą. Tiesą sakant, medžiagos elastingumo modulis yra artimas natūralios kremzlės.
Mokslininkai mano, kad galimybė naudoti vandenį kaip efektyvų tepalą yra plačiai pritaikoma tokiose srityse kaip energijos gamyba ir medicinos įranga. Tačiau tam dažniausiai reikia kitokio požiūrio nei įprastose inžinerinėse sistemose, kuriose paprastai naudojami tepaliniai tepalai ir kietų paviršių dangos. Šis projektas padeda jiems geriau suprasti šiuos reikalavimus ir sukurti naujas priemones jiems patenkinti.
Ateityje naujos kremzlės pagrindu pagamintos medžiagos gali iššaukti daugelį tradicinių tepalų inžinerijos sistemų. Tyrimas buvo paskelbtas žurnale „Applied Polymer materials“.
