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L’Université Harvard développe de nouveaux matériaux biocompatibles qui peuvent être imprimés en 3D sous n’importe quelle forme

Sep 05, 2020

Nous savons que même les cheveux qui ont été soigneusement redressés à haute température se recroquevilleront lorsqu’ils sont exposés à l’eau. C’est parce que la mémoire de forme des cheveux, c’est-à-dire les propriétés matérielles des cheveux, lui permet de changer de forme sous certains stimuli et y revenir sous d’autres stimuli. La forme originale.

3D

Inspirés par cela, les chercheurs ont tourné leurs objets de recherche vers d’autres matériaux, tels que les textiles. Une idée prometteuse sur la mémoire de forme des textiles est: un t-shirt qui s’ouvre dans un environnement humide et se ferme quand il est sec. Il peut être étiré à la taille d’une personne. Cela signifie également que ce sera une robe A qui convient à tout le monde.


Aujourd’hui, des chercheurs de l’Université Harvard ont mis au point un matériau biocompatible qui peut être imprimé en 3D sous n’importe quelle forme et préprogrammé à travers la mémoire de forme réversible.


Ce matériau est fait de kératine, un type de fibrine trouvé dans les cheveux, les ongles et les coquilles. Du point de vue de la structure moléculaire, les brins uniques de kératine sont disposés en une structure printanière appelée alpha helix. C’est la structure d’hélice alpha et les liaisons chimiques qui donnent à ce matériau la force et la mémoire de forme.


En outre, les deux brins de kératine sont tordus ensemble pour former une structure appelée une bobine spirale. Beaucoup de ces boucles serties sont assemblées en filaments bruts, qui finissent par former de grandes fibres. Lorsqu’une feuille de fibre particulière est étirée ou réarrangée, les fibres sont étirées dans une structure stable. La fibre reste dans cette position jusqu’à ce qu’elle soit déclenchée pour revenir à sa forme d’origine.


Pour prouver ce processus, les chercheurs ont imprimé des feuilles de kératine en 3D de différentes formes. Ils ont utilisé des solutions de peroxyde d’hydrogène et de phosphate monosodique pour programmer la forme permanente du matériau - il revient toujours à sa forme d’origine lorsqu’il est déclenché. En outre, une fois que la mémoire de forme de kératine est définie, elle peut être reprogrammée et façonnée en une nouvelle forme.


Par exemple, une feuille de kératine est pliée en une étoile origami complexe comme sa forme permanente. Une fois la mémoire établie, les chercheurs plongent l’étoile dans l’eau, et elle deviendra plastique lorsqu’elle se déploiera dans l’eau.


Les chercheurs ont envisagé quelques utilisations intéressantes pour ce nouveau matériau déformable. Ils croient que le matériel peut être utilisé pour faire des soutiens-gorge avec des formes personnalisables et des tailles de tasse, des t-shirts de taille libre, ou des vêtements avec des évents qui peuvent être ouverts en fonction de l’humidité. De cette façon, les chercheurs espèrent que cela aidera à résoudre le problème des déchets dans l’industrie de la mode.