На шаг ближе к Терминатору: разработана синтетическая кожа с возможностью самовосстановления

При нагревании оба полимера, из которых состоит искусственная кожа для роботов, становятся мягкими и текучими, а при охлаждении затвердевают. Если нагреть повреждённый материал до 70 градусов Цельсия, то всего за 24 часа произойдёт его самовыравнивание и заживление; возможно, в будущем этот процесс удастся ускорить.

Учёные утверждают, что их разработка в будущем может привести к созданию «мягких роботов, которые при необходимости могут менять свою конфигурацию» (сразу вспоминается «жидкометаллический» робот нового поколения из «Терминатора»).

В искусственную кожу также добавлены магнитные материалы, которые позволяют ей восстанавливаться при разрыве на отдельные части.

«Мы добились того, что, по нашему мнению, является первой демонстрацией многослойного тонкоплёночного сенсора, который автоматически перестраивается во время заживления. Это важный шаг к имитации человеческой кожи, которая состоит из нескольких слоёв, которые правильно собираются в процессе заживления», — сказал один из авторов исследования Крис Купер.

Учёные полагают, что их изобретение очень близко к футуристической электронной коже знаменитого Терминатора: Крис Купер и его коллеги использовали ту же технику наслоения кожи. По словам другого соавтора работы, Сэма Рута, один слой разработанного материала может чувствовать давление, другой — температуру, а ещё один — напряжение. И их можно спроектировать так, чтобы кожа реагировала на тепловые, механические или электрические изменения.

Основа каждого слоя образована длинными молекулярными цепочками, соединёнными динамическими водородными связями — похожими на те, что скрепляют двойную спираль ДНК. Это позволяет многократно растягивать без разрывов, подобно латексу.

Исследователи использовали силикон и PPG (полипропиленгликоль). Оба обладают механическими и резиноподобными свойствами и биосовместимостью. Два материала были подобраны так, чтобы у них были одинаковые вязкие и упругие реакции на внешнее напряжение в соответствующем диапазоне температур.

«Обычная кожа тоже медленно заживает. На днях я порезал палец, и четыре или пять дней спустя он всё еще заживал, — сказал Крис Купер. — Для нас важнее всего то, что наша искусственная кожа заживает и может восстанавливать свои функции без нашего участия».

В перспективе эта разработка может привести к созданию роботизированных устройств, способных самостоятельно восстанавливаться даже после серьёзных повреждений. Возможно, когда-то её смогут применить для военных целей. Но пока исследователи скорее представляют себе крошечные устройства, которые можно использовать в медицине для выполнения неинвазивных процедур. Речь идёт о крошечных роботах, которых можно проглотить по частям, а затем они самостоятельно соберутся внутри тела и сделают свою работу. И это кажется очень полезной и перспективной целью.