Kıkırdak eklem çevresindeki yumuşak lifli dokudur. Kıkırdak, insan dizi gibi eklemin her iki ucunun her iki ucunun da kaplar, böylece aşağıdaki kemik dokusunu takmadan birbirleriyle sorunsuz hareket edebilir. Kıkırdak, yürüme, koşma veya kaldırmanın basınç yükünden koruma sağlar.
Şimdi, Wall Street Journal'da yayınlanan bir makalede, Leeds Üniversitesi ve Imperial College London'daki araştırmacılar, kıkırdak özelliklerini sadece ara sıra su enjeksiyonu gerektiren sentetik bir kendinden yağlamalı malzemede çoğalttıklarını açıkladılar.
Chen Gen: yapay "kıkırdak", doğayı taklit eden yeni bir yük taşıyan malzeme
Aslında, kıkırdağın özel yük taşıma özellikleri, bilim adamlarının uzun yıllar boyunca kıkırdak özelliklerine sahip sentetik bir malzeme yaratmaya çalışmalarına yol açmıştır. Ama şu ana kadar sonuçları karışık. Yapay kıkırdak sistemleri geliştirmeye yönelik ilk girişimlerde, araştırmacılar hidrojellerin kullanımına odaklanma eğiliminde oldular. Su emici bir malzeme olarak hidrojeller sürtünmeyi çok iyi azaltabilir, ancak basınç altında kötü performans gösterir.
Özellikle, geçmiş malzemeler kollajen lifi, proteoglikan proteini ve elastin lifi oluşan gözenekli matristir. Matris, eklemlerde üretilen sinovyal sıvı adı verilen viskoz bir sıvıyı emer. Eklemler hareket ettikçe, birbirine bağlı kıkırdak yüzeyleri yağlama sağlamak için sıvıyı yavaş yavaş serbest bırakır. Bir sorun, hidrojel sıkıştırıldıktan sonra normal şeklin geri kazanılmasının zaman almasıdır.
Şimdi, Leeds Üniversitesi'nden Dr. SIAVASH soltanahmadi'nin liderliğinde, kurumdaki ve Imperial College London'daki bilim adamları farklı bir yaklaşım benimsediler. Hala yağlayıcıları emebilen ve serbest bırakabilen bir hidrojel kullanırlar, ancak bu jel poli iki metilsiloksamin (PDMS) adı verilen gözenekli bir destek matrisinde bulunur.
Hidrojel / polimer malzeme basınç kuvvetine maruz kaldığında, polimer yağlama jelinin kendi mukavemetinin 14 ila 19 katı dayanmasını sağlayabilir. Aslında, malzemenin elastik modülü doğal kıkırdak modülüne yakındır.
Araştırmacılar, suyu etkili bir yağlayıcı olarak kullanma yeteneğinin enerji üretimi ve tıbbi ekipman gibi alanlarda çok çeşitli uygulamalara sahip olduğuna inanmaktadır. Bununla birlikte, bu genellikle yağ bazlı yağlayıcılar ve sert yüzey kaplamaları kullanan geleneksel mühendislik sistemlerinden farklı bir yaklaşım gerektirir. Bu proje, bu gereksinimleri daha iyi anlamalarına ve bunları karşılamak için yeni araçlar geliştirmelerine yardımcı olur.
Gelecekte, yeni kıkırdak bazlı malzemeler birçok geleneksel yağ yağlama mühendisliği sistemine meydan okuyabilir. Araştırma Uygulamalı Polimer malzemeler dergisinde yayınlanmıştır.
