Nieuwe kunstmatige huid heeft vormgeheugen en is 107 keer sterker dan menselijke huid

Jarenlang hebben wetenschappers geworsteld om één materiaal te maken dat de flexibele, zachte eigenschappen van de menselijke huid combineert met extreme sterkte en geavanceerde eigenschappen zoals vormgeheugen. Zo'n materiaal zou gebruikt kunnen worden om complexe medische hulpmiddelen te maken die via kleine incisies in het lichaam worden geplaatst voordat ze uitgroeien tot hun uiteindelijke, functionele vorm.

Het onderzoeksteam heeft dit opgelost door een nieuw materiaal op basis van polyurethaan te ontwikkelen. Door verschillende chemische bouwstenen zorgvuldig te rangschikken, creëerden zij een elastomeer dat de verweven structuur van collageen en elastine in de huid nabootst. Het nieuwe materiaal heeft ook een uitstekend vormgeheugen, met een bijna perfecte vormvastheid (~100%) en meer dan 94% vormherstel.

Volgens de publicatie die op 13 juni werd gepubliceerd, heeft het nieuwe materiaal een treksterkte van 1,42 gigapascal (GPa) - waardoor het sterker is dan spinzijde (~1,3 GPa). Het heeft ook een breukenergie van 384,7 ± 18,9 ^kJ/m2 - ongeveer 107 keer groter dan die van menselijke huid (3,6 ^kJ/m2). Hierdoor is het ongelooflijk bestand tegen scheuren en perforaties.

De meest opwindende eigenschap van PCL-AD-4 is zijn vormgeheugen bij lichaamstemperatuur. De onderzoekers toonden aan dat complexe, 4D-geprinte structuren, zoals stents of weefselsteigers, in een tijdelijke vorm gefabriceerd of gecomprimeerd kunnen worden, en dan automatisch weer in hun oorspronkelijke, ingewikkelde vorm terugvallen wanneer ze tot 37 °C worden opgewarmd. Met de juiste ontwikkeling zou PCL-AD-4 een hoeksteen kunnen worden van de volgende generatie bio-geïntegreerde systemen.