Skrimšļi ir mīkstie šķiedru audi ap locītavu. Skrimšļi pārklāj abus locītavas galus, piemēram, cilvēka ceļu, lai viņi varētu vienmērīgi pārvietoties viens ar otru, nenēsājot zemāk esošos kaulaudus. Skrimšļi nodrošina aizsardzību pret gājiena, skriešanas vai celšanas saspiešanas slodzi.
Tagad Wall Street Journal publicētajā rakstā Līdsas universitātes un Londonas Imperiālās koledžas pētnieki ir paziņojuši, ka viņi ir atkārtojuši skrimšļa īpašības sintētiskā pašeļļojošā materiālā, kas prasa tikai dažreiz ūdens iesmidzināšanu.
Chen Gen: mākslīgais" skrimšļi" ;, jauns nesošs materiāls, kas imitē dabu
Faktiski skrimšļa īpašās nesošās īpašības ir novedušas zinātniekus daudzus gadus mēģināt radīt sintētisku materiālu ar skrimšļa īpašībām. Bet līdz šim viņu rezultāti ir bijuši dažādi. Pirmajos mēģinājumos attīstīt mākslīgās skrimšļa sistēmas pētniekiem bija tendence koncentrēties uz hidrogelu izmantošanu. Hidrogeļi kā ūdens absorbējošs materiāls var ļoti labi samazināt berzi, bet zem spiediena darbojas slikti.
Konkrētāk, iepriekšējie materiāli ir poraina matrica, kas sastāv no kolagēna šķiedrām, proteoglikāna proteīniem un elastīna šķiedrām. Matrica absorbē viskozu šķidrumu, ko sauc par sinoviālo šķidrumu, kas rodas locītavās. Kad locītavas pārvietojas, savstarpēji savienotās skrimšļa virsmas pamazām atbrīvo šķidrumu, lai nodrošinātu eļļošanu. Viena problēma ir tā, ka pēc hidrogela saspiešanas ir vajadzīgs laiks, lai atjaunotu normālo formu.
Tagad Līdsas universitātes Dr. SIAVASH soltanahmadi vadībā iestādes un Londonas Imperiālās koledžas zinātnieki ir izvēlējušies atšķirīgu pieeju. Viņi joprojām izmanto hidrogēlu, kas var absorbēt un atbrīvot smērvielas, taču šis gēls ir porainā atbalsta matricā, ko sauc par poli-diviem metilsiloksānu (PDMS).
Kad hidrogēla / polimēra materiāls tiek pakļauts spiedes spēkam, polimērs var likt eļļošanas gēlam izturēt 14 līdz 19 reizes lielāku savu spēku. Faktiski materiāla elastības modulis ir tuvu dabisko skrimšļu.
Pētnieki uzskata, ka spējai izmantot ūdeni kā efektīvu smērvielu ir plašs pielietojums tādās jomās kā enerģijas ražošana un medicīnas aprīkojums. Tomēr tam parasti nepieciešama atšķirīga pieeja nekā parastajām inženiertehniskajām sistēmām, kurās parasti izmanto eļļas bāzes smērvielas un cietu virsmu pārklājumus. Šis projekts palīdz viņiem labāk izprast šīs prasības un izstrādāt jaunus rīkus, lai tās izpildītu.
Nākotnē jauni skrimšļa bāzes materiāli var izaicināt daudzas tradicionālās eļļas eļļošanas inženiertehniskās sistēmas. Pētījums ir publicēts žurnālā Applied Polymer materials.
