Pesquisadores Criam Hidrogel Auto-Regenerativo Que Poderá Revolucionar a Medicina e Robótica • Diário Económico
Uma equipa de pesquisadores das universidades de Aalto (Finlândia) e Bayreuth (Alemanha) desenvolveu o primeiro hidrogel com uma estrutura que ultrapassa estas limitações, abrindo a porta a aplicações como a administração de medicamentos, a cicatrização de feridas, sensores robóticos macios e pele artificial.
“Os hidrogéis rígidos, fortes e auto-regenerativos têm sido um desafio desde há muito tempo. Descobrimos um mecanismo para reforçar os hidrogéis convencionalmente moles. Isto pode revolucionar o desenvolvimento de novos materiais com propriedades bioinspiradas”, afirmou o professor Hang Zhang, coordenador da equipa.a d v e r t i s e m e n t
A solução baseou-se na utilização de hidrogéis, que são tipicamente macios e esponjosos, e na adição de nanofolhas de argila específicas, excepcionalmente grandes e ultrafinas. Uma lâmpada ultravioleta (UV) faz o resto. “A radiação UV da lâmpada faz com que as moléculas individuais se liguem umas às outras, pelo que o conjunto se torna um sólido elástico – um gel”, explicou Liang.
Segundo o site Inovação Tecnológica, o resultado é uma estrutura altamente ordenada, com polímeros densamente emaranhados entre as nanofolhas de cerâmica, não só melhorando as propriedades mecânicas do hidrogel, mas também permitindo que o material se auto-repare, voltando a unir-se depois de ser cortado.
Assim, o segredo do material reside não só na disposição organizada das nanofolhas, mas também nos polímeros entrelaçados entre elas – e num processo tão simples como cozer uma massa.
Mas a equipa reconhece que ainda há um caminho a percorrer antes de o material poder ser utilizado em aplicações reais, incluindo estudos de biocompatibilidade e durabilidade
“Entrelaçamento significa que as finas camadas de polímero começam a envolver-se umas nas outras como pequenos fios de lã, mas numa ordem aleatória”, explicou o professor Zhang. “Quando os polímeros estão completamente entrelaçados, são indistinguíveis uns dos outros. São muito dinâmicos e móveis a nível molecular e, quando os cortamos, começam a entrelaçar-se novamente”.
Quatro horas depois de ter sido cortado com uma faca, o material já está 80% a 90% auto-regenerado. Após 24 horas, está completamente reparado. Para além disso, um hidrogel com um milímetro de espessura contém 10 mil camadas de nanofolhas, o que torna o material tão rígido como a pele humana e lhe confere um grau comparável de elasticidade e flexibilidade.
“Este trabalho é um exemplo interessante de como os materiais biológicos nos inspiram a procurar novas combinações de propriedades para materiais sintéticos. Imaginemos robôs com peles robustas e auto-curativas ou tecidos sintéticos que se reparam a si próprios de forma autónoma”, disse Olli Ikkala, membro da equipa.
Mas a equipa reconhece que ainda há um caminho a percorrer antes de o material poder ser utilizado em aplicações reais, incluindo estudos de biocompatibilidade e durabilidade.
