تکامل پوست انسان در جهت انعطاف‌پذیری و دوام
به گزارش سیناپرس اردبیل، این تحقیق جدید ساختار کلی پوست انسان و هم حداکثر آسیبی که می تواند تحمل کند رامورد بررسی قرار می دهد. نویسندگان مطالعه غشاهای جدید مشتق شده از پلی دی متیل سیلوکسان (PDMS) را ایجاد کردند که یک ماده بی اثر و غیر سمی است که اغلب در تحقیقات زیست پزشکی استفاده می شود.
این رویکرد به محققان اجازه داد تا ساختار پوست پستانداران را با پوشاندن یک لایه نرم و سازگار با یک لایه بیرونی نازک‌تر و سفت‌تر بازسازی کنند یا از آن تقلید کنند. در مرحله بعد، پوست مصنوعی تازه ایجاد شده تحت آزمایش های متعددی قرار گرفت تا میزان استرس را اندازه گیری کند.
گایگ آلمان، دانشیار مهندسی بیومدیکال، در بیانیه‌ای دانشگاه می‌گوید: «ما دریافتیم که وقتی پوست مصنوعی دارای ضخامت لایه بیرونی (استراتوم شاخی) و لایه داخلی (درم) با پوست پستانداران است، غشاهای لاستیکی هم سوراخ شدن و هم تغییر شکل پذیری خود را به حداکثر می‌رسانند». پوست پستانداران تکامل یافته یا خود را تطبیق داده است تا سخت‌ترین گزینه را در برابر تهدیدات مکانیکی ارائه دهد و در عین حال تا حد امکان تغییر شکل‌پذیر باقی بماند. برای این زمینه، تیم تحقیقاتی توضیح می‌دهد که بیشتر موجودات روی زمین دارای یک لایه بیرونی سخت هستند که برای محافظت از لایه نرم‌تر زیر آن در برابر تهدیدات محیطی عمل می‌کند.
ما در اینجا فقط در مورد حیوانات صحبت نمی کنیم. آجیل، میوه ها، حشرات و حتی میکروارگانیسم ها از این سیستم حفاظتی استفاده می کنند. پروفسور ژرمن می افزاید: «پوست پستانداران حداکثر حرکت و حداکثر استحکام مکانیکی را ارائه می دهد». به طور معمول، اگر چیزی ماده ای را سوراخ کند، شکستگی از زیر نوک فرورفتگی شروع می شود (مانند سوراخ کردن یک تکه کاغذ با مداد). با این حال، وقتی صحبت از مواد دولایه و فوق الاستیک مانند پوست انسان یا غشای پوست مصنوعی مورد استفاده برای این پروژه می شود، شکستگی دور از نوک فرورفتگی در اعماق فرورفتگی زیاد ظاهر می شود. پارگی در جایی ظاهر می شود که غشاء بیشترین کشش را دارد، در طرفین شکاف، در نتیجه یک هسته استوانه ای در غشاء باقی می ماند. تا آنجا که محققان می توانند بگویند، دانشمندان قبلا هرگز این پدیده را مستند نکرده اند.
نویسندگان مطالعه توضیح می‌دهند که درک جامع‌تر از پوست و پوست مصنوعی ما در بسیاری از صنایع و فناوری‌ها مفید خواهد بود. از تجهیزات الکترونیکی انعطاف‌پذیر و تجهیزات پزشکی گرفته تا بسته‌بندی محصولات، جلیقه‌های ضد گلوله و حتی درمان‌های سوختگی. دانشمندان و مهندسان به مطالعه پوست جذب می شوند زیرا درک آن دشوار است.
پروفسور ژرمن نتیجه می گیرد که پوست ناهمگن و از نظر ساختاری بسیار پیچیده است. مواد سنتی مانند فولاد و سیمان از نظر ترکیب یکنواخت هستند و به راحتی قابل شناسایی هستند. امروزه مهندسان از دانش محاسباتی خود برای مطالعه مواد بسیار پیچیده مانند پوست استفاده می کنند.
منبع: study find
مترجم: پریناز نصرتی
