La Universitat de Harvard desenvolupa nous materials biocompatibles que es poden imprimir en 3D en qualsevol forma

Sabem que fins i tot els cabells que s’han allisat acuradament a alta temperatura s’arrissaran quan s’exposin a l’aigua. Això es deu al fet que la memòria de forma del cabell, és a dir, les propietats materials del cabell, li permet canviar de forma sota certs estímuls i tornar-hi sota altres estímuls. La forma original.

Inspirats en això, els investigadors van orientar els seus objectius de recerca cap a altres materials, com ara els tèxtils. Una idea prometedora sobre la memòria de la forma dels tèxtils és: una samarreta que s’obre en un entorn humit i es tanca quan està seca. Es pot estirar a la mida d’una persona. Això també significa que serà un vestit A que s’adapti a tothom.

Ara, els investigadors de la Universitat de Harvard han desenvolupat un material biocompatible que es pot imprimir en 3D en qualsevol forma i preprogramat mitjançant memòria de formes reversible.

Aquest material està format per queratina, un tipus de fibrina que es troba als cabells, les ungles i les closques. Des del punt de vista de l’estructura molecular, els fils únics de queratina es disposen en una estructura semblant a una molla anomenada hèlix alfa. És l’estructura d’hèlix alfa i els enllaços químics els que donen a aquest material força i memòria de forma.

A més, les dues cadenes de queratina es trenquen juntes per formar una estructura anomenada espiral. Molts d’aquests llaços arrugats s’uneixen en filaments crus, que acaben formant grans fibres. Quan una determinada làmina de fibra s’estira o es reordena, les fibres s’estiren en una estructura estable. La fibra es manté en aquesta posició fins que es desencadena per tornar a la seva forma original.

Per demostrar aquest procés, els investigadors van imprimir en 3D fulls de queratina de diverses formes. Van utilitzar solucions de peròxid d’hidrogen i fosfat monosòdic per programar la forma permanent del material; sempre torna a la seva forma original quan s’activa. A més, un cop configurada la memòria de forma de la queratina, es pot reprogramar i donar forma a una nova forma.

Per exemple, una fulla de queratina es doblega en una estrella d’origami complexa com a forma permanent. Un cop establerta la memòria, els investigadors submergeixen l’estrella a l’aigua i es convertirà en plàstic quan es desenvolupi a l’aigua.

Els investigadors van imaginar alguns usos interessants per a aquest nou material deformable. Creuen que el material es pot fer per fabricar sostenidors amb formes personalitzables i mides de copes, samarretes de mida lliure o roba amb reixetes que es puguin obrir segons la humitat. D’aquesta manera, els investigadors esperen que això ajudi a resoldre el problema dels residus de la indústria de la moda.