นักวิจัยพัฒนาไฮโดรเจลไฮบริด ต่อยอดเป็นผิวหนังเทียมในอนาคต

  • 06 กุมภาพันธ์ 2560 เวลา 15:01 น.
  • | เปิดอ่าน 3,377
  • | ความคิดเห็น 0
Share on Google+
LINE it!

นักวิจัยพัฒนาไฮโดรเจลไฮบริด ต่อยอดเป็นผิวหนังเทียมในอนาคต

นวัตกรรมใหม่จากทีมวิจัยสหรัฐ พัฒนาไฮโดรเจลให้สามารถคงความชื้นไว้ได้ด้วยโพลิเมอร์ โดยได้แรงบันดาลใจจากชั้นผิวหนังของมนุษย์

สำหรับคุณผู้อ่านคนใดที่ใช้คอนแทคเลนส์เป็นประจำ คงเข้าใจดีถึงความสำคัญที่ต้องคอยเปลี่ยนคอนแทคเลนส์ทุกๆวัน ทั้งยังต้องคอยแช่มันเอาไว้ในน้ำตลอด เพื่อป้องกันไม่ให้เลนส์แห้ง คอนแทคเลนส์เองก็เป็นหนึ่งในนวัตกรรมที่ผลิตขึ้นจากไฮโดรเจล ซึ่งล่าสุดทีมนักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแมตซาชูเซสต์ ในสหรัฐอเมริกา ได้ค้นพบวิธีการแก้ไขข้อจำกัดของอุปกรณ์ดังกล่าวที่ต้องได้รับความชุ่มชื้นตลอดเวลา

เมื่อฤดูร้อนที่ผ่านมา ทีมนักวิจัยได้ค้นพบวิธีการป้องกันไม่ให้ไฮโดรเจลแห้ง ปกติแล้วการระเหยของน้ำภายในไฮโดรเจลจะเกิดขึ้นเมื่ออุปกรณ์สัมผัสกับอากาศ แต่เมื่อเคลือบไฮโดรเจลด้วยโพลิเมอร์ที่มีความยืดหยุ่นเข้าไป ชั้นเลเยอร์ด้านนอกที่ถูกสร้างขึ้นใหม่นี้จะช่วยป้องกันการระเหยของน้ำ ช่วยให้ไฮโดรเจลดังกล่าวยังคงชุ่มชื้นตลอดเวลา ในขณะเดียวกับความแข็งแรง ความยืดหยุ่น และการทำงานยังคงมีประสิทธิภาพเช่นเดิม

นักวิจัยทดสอบความยืดหยุ่นของไฮโดรเจลไฮบริด ที่ภายในมีช่องใส่ของเหลว เลียนแบบเส้นเลือดของมนุษย์

Xuanhe Zhao หัวหน้าวิศวกร เจ้าของโปรเจคนี้กล่าวว่า ไอเดียดังกล่าวนี้ ได้แรงบันดาลใจมาจากผิวหนังของมนุษย์ ซึ่งผิวหนังด้านนอกของเราหลายชั้นนั้นถูกสร้างขึ้นเพื่อปกป้องไม่ให้สิ่งแปลกปลอมเข้าสู่ร่างกาย ในขณะเดียวกันก็ทำหน้าที่เปรียบเสมือนโล่ที่กันไม่ให้กล้ามเนื้อ และอวัยวะภายในแห้ง

แรงบันดาลใจจากชั้นผิวหนังของมนุษย์ ที่ทำหน้าที่ปกป้องร่างกายเอาไว้

ทีมนักวิจัยเรียกนวัตกรรมใหม่ของพวกเขานี้ว่า ไฮโดรเจลไฮบริด สำหรับกระบวนการทดลองความแข็งแรง ทีมงานได้สร้างช่องภายในที่เลียนแบบเส้นเลือด เติมของเหลวให้เต็ม และฝังวงจรอิออนเพื่อทำหน้าที่คล้ายสื่อประสาทในร่างกายมนุษย์ จากนั้นได้นำไฮโดรเจนไฮบริด ชิ้นดังกล่าว ไปวางไว้ใต้แสงยูวีในห้องปฏิบัติการ เป็นเวลานาน 48 ชั่วโมง ซึ่งผลการทดลองพบว่ามวลของวัตถุชิ้นดังกล่าวยังคงอยู่เกือบครบเท่าเดิมก่อนการทดลอง นั่นหมายความว่าไฮโดรเจนไฮบริด สามารถกักเก็บความชื้นได้จริง อย่างมีประสิทธิภาพ

นอกจากนั้นพวกเขายังทำการทดสอบอีกว่า ต้องใช้แรงเท่าไหร่ในการแยกชั้นโพลิเมอร์ ออกจากชั้นไฮโดรเจล เพื่อวัดความแข็งแรงของมัน ซึ่งผลการทดลองต้องใช้แรงถึง 1,000 จูลต่อตารางเมตร ถึงจะแยกชั้นทั้งสองออกจากกันได้ ซึ่งมากกว่าการแยกชั้นหนังกำพร้า ออกจากชั้นหนังแท้ของมนุษย์หลายเท่า นั่นแปลว่าวัสดุใหม่นี้มีความแข็งแรงมากกว่าผิวหนังของมนุษย์เสียอีก

ในอนาคตอาจเห็นสิ่งประดิษฐ์ใหม่ๆจาก ไฮโดรเจลไฮบริด เช่นผิวหนังเทียม

ทั้งนี้ทีมนักวิจัยคาดหวังว่า พวกเขาจะพัฒนาวัสดุนี้ไปสู่การใช้งานที่หลากหลายขึ้น ไม่ใช่แค่คอนแทคเลนส์ที่ไม่ต้องเปลี่ยน แต่ไฮโดนเจลไฮบริดนี้สามารถต่อยอดไปสู่การสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้, ผิวหนังเทียมในอนาคต, ผิวหนังของหุ่นยนต์ หรือแม้กระทั่งผ้าพันแผลอัจฉริยะที่สามารถส่งยาเข้าไปรักษาบาดแผลได้เลย

 

 

ขอบคุณวิดีโอจาก Massachusetts Institute of Technology

 

แชร์ข่าวนี้

Share on Google+
LINE it!

ที่สุดดิจิตอลไลฟ์ในรอบ 7 วัน

  • เปิดอ่าน
  • แสดงความคิดเห็น
  • แชร์