Каждый день исследователи обнаруживают новые технологии, разрабатывают смеси, открывают химические процессы. Так произошло и с гидрогелем — мягким и влажным биосовместимым материалом, состоящим из молекул воды, заключенных в резиновые полимерные капсулы, определяющие его структуру и форму. Обычно синтетические вещества подобного рода получаются слабыми и ломкими, но, кажется, это скоро изменится.

В новом исследовательском отчете, опубликованном в журнале Advanced Materials, ученые нашли способ создания очень жестких и надежных гидрогелей, что дает огромный потенциал для дальнейшего развития. Например, теперь эти вещества можно будет напечатать, а значит станет доступно изготовление предметов в высокой детализации. Также они могут применяться при производстве робототехнических систем, хрящей, суставов, средств доставки лекарств и т.д.

«Новые биочернила составлены из двух различных полимеров, довольно слабых и ломких по отдельности, но очень прочных при соединении. Это как армированный бетон», — объясняет Xuanhe Zhao, доцент кафедры машиностроения в MIT и один из соавторов статьи. Один полимер обеспечивает эластичность, а второй не дает разрушаться при деформации.


Гидрогели значительно превосходят по свойствам человеческие хрящи и могут быть напечатаны во множестве различных форм. Созданные из них предметы сжимаются до 99%, но быстро и легко восстанавливают свою форму в нормальном состоянии. Кроме того, материал с такой вязкостью легко растягивается до пяти раз от своего первоначального размера. Он намного прочнее суставов, а значит лучше выдерживает повседневный износ.



Стоит также отметить, что все предыдущие гидрогели требуют использования агрессивных химикатов для придания им жесткости и упругости, что не дает инкапсулировать живые клетки. В отличии от них, новая разработка позволяет заполнять себя стволовыми клетками без всяких повреждений для последних.

Позволит ли это открытие заменить хрящи в человеческом теле? Как насчет пластических хирургов, использующих технологии для создания новых носов и ушей для своих пациентов? Если все пойдет как запланировано, то это может быть реальностью в ближайшее время.