Создан гибкий минеральный материал, который можно использовать в протезировании

 


Ученые из Университета Иоганна Гутенберга и Института исследований полимеров Макса Планка создали новый синтетический материал, который состоит на 90% из минералов, но при этом он очень гибкий. Новый гибрид по структуре похож на природные каркасы морских губок.

В природе каркас губок состоит из набора минеральных веществ, которые делают его очень жестким и хрупким, как фарфор. Состоит этот каркас из микроскопических цилиндрических образований – спикул. Эти спикулы впоследствии собираются в сложнейшие структуры, которые даже послужили прототипами некоторых каркасов для небоскребов.

Созданный немецкими учеными искусственный аналог также изготовлен из натурального материала, карбоната кальция, но при этом обладает удивительной гибкостью. Синтетическую кальцитную структуру можно сгибать, как резину, хоть буквой П – никаких следов разрыва не наблюдается. Это качество может пригодиться, например, в протезировании. Кроме того, очень жесткий, прочный, но гибкий материал может оказаться полезен в производстве бронежилетов.

Добиться невероятной гибкости материала, в основном состоящего из минерала, удалось благодаря добавлению большого количества органического вещества – его в искусственном материале примерно в 10 раз больше, чем в натуральном. Ученые вырастили в лаборатории искусственный каркас морской губки, состоящий из кальцита (CaCO3) и силикатеина. Последний представляет собой белок из кремнистых губок, который в природе является катализатором процесса образования диоксида кремния.

Силикатеин использовали для управления ростом кальцитного каркаса. В результате за 6 месяцев из аморфного материала удалось вырастить трубку минерального каркаса, состоящую из нанокристаллов кальцита. Спикулы в этом каркасе имели крайне малые габариты: 10-300 микрометров в длину и диаметр 5-10 микрометров.

Интересно, что искусственная структура обладает светопроводящим свойством, как оптоволокно, причем это свойство сохраняется даже при сгибании.

Источник: Cnews.ru