Кістки і м'язи, зроблені з поліетилену з вуглецевими нанотрубками, схожі на справжні.
Коли мова йде про протези, або просто про якийсь чужорідний матеріал, який потрібно впровадити в людське тіло, відразу ж виникає питання, як цей матеріал буде з тілом взаємодіяти. Припустимо, за механічними характеристиками він надзвичайно хороший, але одночасно дуже токсичний. А якщо ми раптом знаходимо матеріал, який легко може «подружитися» з живими тканинами, то виникає інша проблема - він, виявляється, швидко зношується.
Дослідники з Національного дослідницького технологічного університету «МІСіС» розробили матеріал, на основі якого можна створювати зносостійку і безпечну заміну кісткам, суглобам і м'язам.
Зараз для штучних суглобів використовують два матеріали: кераміку і поліетилен з дуже довгими молекулами. Поліетилен сильно виграє по ударній міцності, але зносостійкість його нижче в порівнянні з керамікою. Виявилося, що його можна зміцнити вуглецевими нанотрубками, завдяки чому зносостійкість підвищується в два рази. Згідно з розрахунками, термін служби імплантату з такого модифікованого поліетилену складе більше 15 років.
Заміну кістки з нового матеріалу створили за допомогою методів твердофазного змішування і термопресування, а для створення пір всередині використовували надкритичну рідину. За певних умов вона перетворювалася з води на газ і випаровувалася, залишаючи пори, вміст яких у матеріалі становить 80%. В результаті вийшла структура, схожа на справжню кістку: суцільна зовні і пориста всередині.
За словами Федора Сенатова, який разом з колегами розробив цей матеріал, при всій зносостійкості він прекрасно ріжеться, що може бути дуже до речі для хірургів; крім того, новий поліетилен запам'ятовує форму, тобто якщо його стиснути, а потім помістити в потрібне місце, він розправиться. Ефект пам'яті форми дозволить скоротити час операції і зробити її простішою.
Новий поліетилен можна використовувати також при створенні штучних м'язів - при охолодженні він зменшується, а при нагріванні розширюється, як би імітуючи скорочення і розтягнення м'язів; правда, тут ще потрібно детальніше дослідити, як можна керувати такими м'язами, і як рухи будуть залежати від зовнішньої температури. Матеріал планується використовувати не тільки для людей, але і створювати з його допомогою більш гнучких роботів.
За матеріалами прес-служби НІТУ «МІСіС».