हड्डी की तरह, सामग्री चोटों को "ठीक" करने के लिए पुन: उत्पन्न होती है
बायोमिमेटिक्स के प्रभाव में, शोधकर्ता एक बायोडिग्रेडेबल सामग्री विकसित कर रहे हैं जो फ्रैक्चर की मरम्मत के लिए पुन: उत्पन्न होती है। इसका उपयोग यांत्रिक अंगों पर किया जा सकता है, उदाहरण के लिए
संयुक्त राज्य अमेरिका में एरिज़ोना स्टेट यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने एक ऐसी सामग्री विकसित की है जो एक प्रकार की "शेप मेमोरी" के साथ पॉलिमर से बनी होती है - यह बायोडिग्रेडेबल सामग्री उस वस्तु के मूल आकार का अनुकरण करती है जिससे यह जुड़ा हुआ है। फिर इन पॉलिमर को फाइबर ऑप्टिक नेटवर्क (कुछ सामग्रियों को नुकसान का पता लगाने में सक्षम) में शामिल किया जाता है ताकि क्षतिग्रस्त क्षेत्र में इन्फ्रारेड लेजर के माध्यम से थर्मल उत्तेजना को लागू किया जा सके।
उत्पन्न गर्मी, बदले में, सख्त और पुनर्जनन तंत्र को उत्तेजित करती है। यदि सामग्री क्षतिग्रस्त हो जाती है, तो स्व-उपचार प्रक्रिया अपनी मूल शक्ति के 96% तक की वसूली कर सकती है। शोधकर्ताओं के अनुसार, सिस्टम क्षतिग्रस्त कनेक्शन को फिर से नहीं बनाता है, लेकिन मूल आकार के जितना संभव हो सके फ्रैक्चर को फिर से तैयार करता है। यह सामग्री क्षतिग्रस्त या खराब संरचनाओं और सामग्रियों के निरंतर प्रतिस्थापन या मरम्मत की आवश्यकता को भी कम कर सकती है, इस प्रकार लागत को कम कर सकती है।
छवि: कार्रवाई में "आकृति स्मृति" के साथ पॉलिमर। लाल क्षेत्र इंगित करता है कि फाइबर ऑप्टिक नेटवर्क ने कहां कार्य किया, सामग्री को उसके मूल आकार को ग्रहण करने के लिए उत्तेजित किया।
अस्थि कार्य
वैज्ञानिक अनुसंधान हड्डियों के कामकाज की "प्रतिलिपि" बनाकर बायोमिमेटिक्स से प्रेरित था, जो क्षति का पता लगाने, उनके प्रसार को बाधित करने और कुछ कोशिकाओं के माध्यम से क्षतिग्रस्त हड्डियों को फिर से तैयार करने, उन्हें पुन: उत्पन्न करने में सक्षम हैं। हड्डी रीमॉडेलिंग में योगदान करने वाली कोशिकाएं हैं: अस्थिकोरक, जो हड्डी के ऊतकों को पुन: अवशोषित और फिर से तैयार करते हैं; और ऑस्टियोब्लास्ट, हड्डी के ऊतकों के निर्माण के लिए जिम्मेदार और कुछ प्रोटीन जो हड्डी मैट्रिक्स बनाते हैं, जैसे कि टाइप I कोलेजन (यह पृष्ठ के निचले भाग में वीडियो में कैसे काम करता है, इसे बेहतर ढंग से समझें)।
उसी संस्थान के अन्य शोध "बोन कॉपी" के विकास में मदद कर सकते हैं। उन्होंने खनिजयुक्त कोलेजन फाइबर पर ध्यान केंद्रित किया, जो हड्डी के अत्यधिक संरक्षित नैनोस्ट्रक्चरल ब्लॉक हैं। आणविक गतिशीलता सिमुलेशन और सैद्धांतिक विश्लेषण के संयोजन के माध्यम से, शोधकर्ताओं ने देखा कि इन तंतुओं की नैनोस्ट्रक्चरल विशेषता उन्हें उच्च शक्ति और बड़े विरूपण को बनाए रखने की क्षमता प्रदान करती है। एक परिणाम के रूप में, खनिजयुक्त कोलेजन फाइबर बिना किसी मैक्रोस्कोपिक ऊतक विफलता के माइक्रोक्रैक को सहन करने में सक्षम होते हैं, जो कि रीमॉडेलिंग की अनुमति देने के लिए आवश्यक हो सकता है।
सामग्री आवेदन
यदि नवाचार आगे विकसित होता है और कई परीक्षण पास करता है, तो इसका उपयोग मजबूत, हल्के पदार्थों के निर्माण में किया जा सकता है, जो कि बहुत अधिक तनाव के अधीन हो सकते हैं, जैसे कि यांत्रिक अंगों के उत्पादन में हड्डियों को बदलने के लिए यौगिकों का उपयोग किया जाता है। , और नई सामग्री के निर्माण में।
