Cơ nhân tạo “xịn” như thật, có thể tự tái tạo



Cơ nhân tạo “xịn” như thật, có thể tự tái tạo

Ngọc Huyền 18:55 29/4/2016

Các nhóm cơ trên cơ thể là một trong những bộ phận có chức năng quan trọng nhất. Nó có thể co duỗi theo yêu cầu của con người, kéo căng mà không gây tổn thương và hồi phục khi bị chấn thương. Tuy nhiên, do đảm nhận nhiều vai trò quan trọng với cơ thể, việc tạo cơ nhân tạo cho người bệnh là một công việc rất khó khăn và phức tạp. Tin vui là các nhà nghiên cứu từ đại học Stanford tuyên bố sắp thành công trong việc chế tạo nhóm cơ bắp nhân tạo với khả năng vận hành y hệt như ở người.

Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Nature Chemistry. Một loại polymer siêu đàn hồi và có khả năng tự hồi phục được sử dụng để chế tạo cơ nhân tạo. Nó có thể kéo dãn gấp 45 lần so với kích thước thực tế và trở về hình dáng cũ ngay lập tức. Tính năng này ưu việt hơn các loại vật liệu tương tự gấp nhiều lần. Ngoài ra, nó cũng có thể tự phục hồi các vết thương ở nhiệt độ cực thấp. Đây cũng là khả năng vượt trội của loại cơ nhân tạo mới so với các sản phẩm trước đó.
 
Khái niệm về một cơ bắp nhân tạo có hàng thập niên. Các nhà nghiên cứu đã đề xuất tạo cơ nhân tạo với nhiều vật liệu khác nhau, từ ống nguyên tử carbon dày được gọi là ống nano tới gốm sứ hay các loại hợp kim kim loại. Vào những năm 2000, nhiều nhà khoa học đã nhận thấy rằng các loại polymer như nhựa có thể kéo dãn gấp ba lần chiều dài thực và nhiều loại polymer khác có khả năng tự phục hồi. Tuy nhiên, ở thời điểm đó, chưa ai có thể kết hợp cả hai tính năng này trong cùng một sản phẩm. Và cho đến ngày nay, nhóm cơ nhân tạo có sức mạnh như của con người mới được tạo nên.
 
Bước tiến khoa học này đến từ một cải tiến mới trong một quá trình liên kết hóa học có tên gọi crosslinking. Loại polymer hợp thành từ chuỗi các phân tử liên kết, được sắp xếp lại như một hàng rào dạng chuỗi. Các chuỗi này giống như những sợi dây được kết nối với nhau bằng các dải co giãn. Do đó, chúng có khả năng chuyển động xung quanh. Sản phẩm mới này là một bước cải tiến quan trọng với khả năng kéo căng của các dải co giãn, bên cạnh tính năng tự phục hồi vốn có.
 
Tuy nhiên, sản phẩm này vẫn còn nhiều mặt hạn chế để có thể áp dụng trong thực tế. Trong một số điều kiện nhất định, chúng không thể kéo căng theo ý muốn được. Do đó, khả năng linh hoạt sẽ kém đi so với nhóm cơ tự nhiên của con người.
 
Marek Urban - Nhà hóa học polymer từ Đại học Clemson - cho biết vật liệu polymer này có thể được sử dụng để làm các cơ tổng hợp cần thiết giúp chân tay giả di chuyển, hoặc thay thế những bộ phận bị mất của người tàn tật hoặc cho phép rô-bốt di chuyển như cơ thể con người. Ông cũng nói rằng vật liệu có thể có các ứng dụng khác. Vật liệu có thể giãn và phản ứng khi tiếp xúc với điện trường thường được sử dụng như là cảm biến áp lực hay cảm biến độ căng, đôi khi ứng dụng tự điều chỉnh. Tự chữa lành có thể có ích khi các cảm biến bị đặt trong điều kiện khắc nghiệt như trong không gian, nơi sửa chữa đôi khi rất khó hoặc không thể. Marek Urban chia sẻ: “Nếu một vật liệu phải được đặt trong một môi trường dễ dàng hỏng hóc mà vật liệu tự sửa thì đó là một lợi thế rất lớn”.
 
Bên cạnh đó, nhóm các nhà khoa học cũng đang nghiên cứu để cho ra đời các sản phẩm da nhân tạo. Nếu thành công, hai loại vật liệu mới sẽ giúp tái tạo và phát triển các cơ giả với khả năng y hệt các phần của cơ thể con người.
 
Xem thêm:
 
 

Ngọc Huyền

Từ Khóa :