Supergummi soll Stimmbänder ersetzen
Neues Material von Forschern der University of Virgina lässt sich um 600 Prozent dehnen
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Forscher Jinchang Zhu beim Einrichten des 3D-Druckers (Foto: virginia.edu) |
Charlottesville (pte002/21.05.2021/06:05)
Die Zerstörung der Stimmbänder durch Krebs, eine Virusinfektion oder einen Unfall ist irreparabel, bisher jedenfalls. Menschen, die davon betroffen sind, können sprachlich nicht mehr kommunizieren. Allein in den USA teilen dieses Schicksal sieben Millionen. Jetzt ist Abhilfe in Sicht. Forscher der University of Virgina https://www.virginia.edu/ (UVA) in Charlottesville/USA haben ein superweiches und superelastisches Material entwickelt, das die Stimmbänder ersetzen könnte.
[b]10.000 Mal weicher als Gummi[/b]
Das Elastomer ist 10.000 Mal weicher als gewöhnliches Gummi und hat die gleichen mechanischen Eigenschaften wie das Material, aus dem die Stimmbänder bestehen. Leiter der Entwicklung ist Liheng Cai, Assistenzprofessor für Materialwissenschaften und Chemie sowie Leiter des Soft Biomatter Laboratoriums an der Hochschule. Hier arbeitet er mit seinem Team daran, die Wechselwirkungen zwischen aktiven weichen Materialien wie reaktionsfähigen Polymeren oder biologischen Gelen und lebenden Systemen wie Bakterien oder Zellen und Geweben im menschlichen Körper zu verstehen und zu steuern.
[b]Formgebung mit dem 3D-Drucker[/b]
Das Elastomer lässt sich mit Hilfe der 3D-Drucktechnik in die jeweils gewünschte Form bringen. Es baut sich aus winzigen Polymer-Molekülen auf, die an die Bürsten erinnern, mit denen sich das Innere von Flaschen reinigen lässt. Bei der Vernetzung zu einem flexiblen Material klammern sich die Bürstenhärchen aneinander, und zwar so, dass das Material weich und flexibel ist. Es lässt sich um 600 Prozent dehnen. „Die extreme Weichheit, Dehnbarkeit und Thermostabilität des Materials prädestinieren es für medizinische Anwendungen", sagt Cai.
[b]In zwei bis drei Jahren einsatzbereit[/b]
Cais Doktorand Jinchang Zhu hat die Düse für den 3D-Drucker eigens entwickelt, damit sich die Tinte in Form bringen lässt. Sie hat, wenn sie in die Druckerpatrone gefüllt wird, die Konsistenz von Honig. Ein Lösungsmittel sorgt dafür, dass die Tropfen, die nach und nach die Düse verlassen, sich mit den bereits vorhandenen Tropfen verbindet, sodass ein homogenes Material entsteht. Wenn das Lösungsmittel seine Aufgabe erfüllt hat verdampft es. Cai glaubt, dass es in zwei bis drei Jahren erste medizinische Anwendungen für das Material gibt.
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