Znanstvenici su otkrili kako nastaju ugrušci u krvi i koriste istu metodu za razvoj nove klase materijala.
Negdje unutar vašeg tijela upravo sada, delikatna membrana se otvara. Sada dolazi do curenja, a tekućine koje nisu trebale proći kroz membranu šikljaju na mjestu pukotine.
Srećom, ovo curenje je vrlo malo i ne možete ga osjetiti. Nažalost, vaša je unutrašnjost pokrenula mnogo drugih curenja od onog prvog. Srećom, na mjestu curenja br. 1 nekoliko dugih, ljepljivih molekula koje su prethodno bile smotane poput smotuljaka voća odmotalo se u iznenadnoj bujici i lijepe se za male čvrsti fragmenti i formiranje malih kuglica koje se zapetljaju s drugim kuglicama, a sada cijela mrlja zatvara curenje, krpajući stvari privremeno do pojačanja stići.
To što se ovaj proces odvija mnogo milijuna puta svaki dan jedno je od čuda ljudskog tijela, ali to nije razlog zašto znanstvenik za materijale s MIT-a Alfredo Alexander-Katz i njegovi kolege su to proučavali. Umjesto toga, istraživači žele replicirati proces izvan ljudskog tijela, koristeći nešto drugačije sastojke za stvaranje sintetičkih materijala koji se sami sastavljaju i zacjeljuju.
Prvi korak grupe bio je otkriti kako točno funkcioniraju početne faze zgrušavanja krvi. Iako su znanstvenici već znali da je biopolimer nazvan von Willebrandov faktor – "voćni roll-up" u scenariju iznad–važno za proces, nitko nije razumio kako ili zašto se molekule uspijevaju odmotati samo kada su potrebna.
Ključ je, pokazalo se, brzina: kako okolna tekućina počinje teći brže, šikljajući prema curenju, povećava se i posmična sila potrebna za odvijanje biopolimera. Kao MIT vijesti objašnjava:
Kad bi taj proces bio nekontroliran, takvi bi se čepovi neprestano stvarali u krvotoku, kaže Alexander-Katz. Kako bi se tome suprotstavila, druga vrsta molekule također cirkulira: neka vrsta "molekularnih škara", kaže on, koje "dođu okolo i režu [čepove] na komadiće."
Većinu vremena, nakupljanje i rezanje ostaju u ravnoteži, tako da se ne stvaraju ugrušci. Ali kada se brzina protoka poveća, vWF molekule rastežu se i postaju ljepljivije, a "molekularne škare" ne mogu pratiti - pa se čep nakuplja.
Samosastavljajući, samoiscjeljujući aspekt potencijalnih materijala u obliku krvnog ugruška je cool i zabavan, na na način "živimo-u-budućnosti", ali to je zapravo samo dio onoga što ih čini privlačnima za materijale znanstvenici.
Druga glavna atrakcija je ta vrsta kompozitnih materijala—u osnovi polimeri pomiješani s drugim stvari–iznimno su zgodne i nevjerojatne na mnogo načina, ali nitko nije otkrio jednostavan način proizvodnje ih.
Barem nitko, osim Prirode, koja keramiku u kostima i školjkama ojačava biopolimerima koji ih čine 3000 puta jačima nego što bi bili bez nje. Ali kostima, školjkama i većini drugih kompozita prirode potrebno je mnogo vremena da se formiraju, tako da tajne njihove formulacije ne bi bile od velike pomoći znanstvenicima. S druge strane, krvni ugrušci nastaju za nekoliko sekundi.
Alexander-Katz i njegovi kolege trenutno rade na simulaciji procesa koristeći različite vrste molekula, i nadamo se da će se rad primijeniti na stvaranje novih vrsta tinti, pigmenata i premaza, kao i uređaja poput samozacjeljivanja gume.
