Bajo la influencia de los biomiméticos, los investigadores desarrollan material biodegradable que se regenera para reparar fracturas. Se puede utilizar en miembros mecánicos, por ejemplo
Investigadores de la Universidad Estatal de Arizona en los Estados Unidos han desarrollado un material que consiste en polímeros con una especie de "memoria de forma": este material biodegradable emula la forma original del objeto al que está adherido. Luego, dichos polímeros se incorporan a una red de fibra óptica (capaz de detectar daños en determinados materiales) para posteriormente aplicar estímulos térmicos, mediante un láser infrarrojo, a la zona dañada.
El calor producido, a su vez, estimula los mecanismos de endurecimiento y regeneración. Si el material está dañado, el proceso de autocuración puede recuperar hasta el 96% de la resistencia original. Según los investigadores, el sistema no recrea las conexiones dañadas, sino que hace una remodelación de la fractura, acercándose lo más posible a la forma original. Este material podría incluso reducir la necesidad de reemplazo o reparación constante de materiales y estructuras dañados o deteriorados, reduciendo así el costo.
Imagen: polímero con "memoria de forma" en acción. La región roja indica dónde actuó la red de fibra óptica, estimulando al material a asumir su forma original.
Funcionamiento de los huesos
La investigación científica se inspiró en la biomimética al "copiar" el funcionamiento de los huesos, que son capaces de detectar daños, detener su proliferación y, a través de determinadas células, remodelar los huesos dañados, regenerándolos. Las células que contribuyen a la remodelación ósea son: los osteoclastos, que reabsorben y remodelan el tejido óseo; y osteoblastos, responsables de la formación de tejido óseo y algunas proteínas que componen la matriz ósea, como el colágeno tipo I (comprenda mejor el funcionamiento en el video al pie de la página).
Otra encuesta realizada por la misma institución puede ayudar en el desarrollo de la "copia ósea". Tenía como objeto las fibras de colágeno mineralizado, que son bloques nanoestructurales de huesos muy conservados. Mediante una combinación de simulación de dinámica molecular y también análisis teórico, los investigadores observaron que la característica nanoestructural de estas fibras les confiere una alta resistencia y la capacidad de soportar una gran deformación. Como consecuencia, las fibras de colágeno mineralizado son capaces de tolerar las microfisuras, sin provocar ningún fallo macroscópico en el tejido, que puede ser fundamental para permitir la remodelación.
Aplicación de material
Si la innovación se desarrolla más y pasa varias pruebas, se puede utilizar en la construcción de materiales fuertes y ligeros, que pueden estar sujetos a una gran cantidad de estrés, como compuestos que se utilizarán para reemplazar huesos en la producción de miembros mecánicos. y la creación de nuevos materiales.
