Сінтэтычная скура: надзіва шматмэтавае вынаходніцтва ў розных галінах

• аўтар:
• імя аўтара

  Quantumrun Foresight
• Можа 6, 2022

Кароткі агляд

Сінтэтычная скура з самааднаўленнем і эластычнымі ўласцівасцямі перабудоўвае розныя галіны прамысловасці, ад аховы здароўя да будаўніцтва. Яе прымяненне вар'іруецца ад стварэння больш эфектыўных пратэзаў і персаналізаванага лячэння да павышэння структурнай устойлівасці будынкаў і транспартных сродкаў. Доўгатэрміновыя наступствы велізарныя, уключаючы змены на рынках працы, новыя дзяржаўныя пастановы і нават змены ў паводзінах спажыўцоў у такіх сектарах, як прыгажосць і мода.

Кантэкст сінтэтычнай скуры

Распрацоўка сінтэтычнай скуры з самааднаўленнем і эластычнымі ўласцівасцямі - значны крок у матэрыялазнаўстве. Даследчыкі даследуюць розныя камбінацыі матэрыялаў для стварэння падобнай на скуру паверхні, якая не толькі імітуе тэкстуру і эластычнасць чалавечай скуры, але і мае здольнасць аднаўляцца. У апошнія гады некалькі навуковых груп па ўсім свеце выкарыстоўвалі розныя метады для дасягнення гэтай мэты. Напрыклад, каманда з Навукова-тэхналагічнага ўніверсітэта караля Абдулы ў лістападзе 2020 года паказала, што ім удалося аб'яднаць пласты актыўнага нанаматэрыялу, гідрагеля і кремнезема для стварэння гнуткага інтэрфейсу з сэнсарнымі магчымасцямі. Гэтая сінтэтычная скура, якую часта называюць электроннай скурай, можа выяўляць аб'екты на адлегласці да васьмі цаляў і валодае выдатнай здольнасцю самастойна аднаўляцца больш за 5,000 разоў.

Канцэпцыя сінтэтычнай скуры не зусім новая; ён развіваўся на працягу апошняга дзесяцігоддзя. У 2012 годзе даследчыкі Стэнфардскага ўніверсітэта дасягнулі адной важнай вехі. Яны стварылі мадэль сінтэтычнай скуры, якая не толькі рэагавала на дотык, але і мела здольнасць самастойна аднаўляць дробныя пашкоджанні, такія як парэзы і драпіны. Мадэль была выраблена з пластыкавага палімера і ўбудавана часціцамі нікеля для павышэння яе трываласці. Наяўнасць нікеля таксама надзяліла сінтэтычную скуру здольнасцю праводзіць электрычнасць, як і яе чалавечы аналаг. Пры ўжыванні ціску або іншых фізічных раздражняльнікаў адлегласць паміж часціцамі нікеля змянялася, дазваляючы матэрыялу вымяраць узровень стрэсу і супраціў.

Патэнцыяльнае прымяненне сінтэтычнай скуры шырокае і можа істотна паўплываць на розныя галіны прамысловасці. У ахове здароўя гэта можа адкрыць шлях для больш эфектыўных метадаў лячэння і пратэзавання, якія рэагуюць на раздражняльнікі навакольнага асяроддзя. У авіяцыі самалёты могуць быць абсталяваны гэтым матэрыялам, каб стаць больш адаптаванымі да зменлівых атмасферных умоў. Акрамя таго, аўтамабільная прамысловасць таксама можа атрымаць выгаду з сінтэтычнай скуры ў стварэнні аўтамабіляў, якія могуць лепш адчуваць і рэагаваць на наваколле. 

Разбуральнае ўздзеянне

Розныя мадэлі сінтэтычнай скуры могуць мець рознае прымяненне ў розных галінах прамысловасці. Напрыклад, вытворцы патэнцыйна могуць выкарыстоўваць яго для пакрыцця электрычных правадоў, што, магчыма, прымусіць іх аднаўляцца самастойна. Шнуры і правады, здольныя самастойна аднаўляцца - ад тых, якія падтрымліваюць падключэнне да Інтэрнэту, да электраправоднасці паміж дзвюма кропкамі - могуць зрабіць рэвалюцыю ў абслугоўванні гэтых сістэм. 

Сінтэтычная скура можа таксама выкарыстоўвацца ў якасці пратэза для замены скуры чалавека. Пацярпелым ад апёкаў больш не спатрэбіцца перасадка скуры або некалькі аперацый для лячэння цяжкіх апёкаў. Мікрадатчыкі могуць быць убудаваныя ў гэтыя скіны, каб патэнцыйна забяспечыць медыцынскіх работнікаў новымі крыніцамі даных у рэжыме рэальнага часу для дыстанцыйнага кантролю стану здароўя пацыента. 

Між тым, прамысловыя сінтэтычныя скуры могуць прымяняцца да самалётаў, каб яны лепш рэагавалі на прыроднае асяроддзе падчас палёту. Гэтыя скіны можна размясціць на будынках, аўтамабілях, мэблі і самых розных аб'ектах, каб зрабіць іх больш устойлівымі да неспрыяльнага надвор'я і прадастаўляць даныя іх уладальнікам і зацікаўленым асобам. Гэтая функцыя можа зэканоміць урадам і кампаніям значныя сродкі на абслугоўванні і замене.  

Наступствы сінтэтычнай скуры

Больш шырокія наступствы сінтэтычнай скуры могуць уключаць:

• Прадастаўленне пацыентам пратэзаў або імплантатаў, пакрытых сінтэтычнай скурай, якія не толькі аднаўляюць сэнсарныя функцыі, але і кантралююць жыццёва важныя паказчыкі, такія як артэрыяльны ціск, пераводзячы ахову здароўя ў бок больш прафілактычных і персаналізаваных планаў лячэння.
• Будаўнічая індустрыя выкарыстоўвае сінтэтычную скуру для вымярэння і павышэння структурнай устойлівасці будынкаў, мастоў і тунэляў, што прыводзіць да больш бяспечнай і трывалай інфраструктуры, якая можа адаптавацца да стрэсаў навакольнага асяроддзя, такіх як землятрусы або моцныя ветры.
• З'яўленне спецыялізаванай, абліпальнай рабочай адзення з сінтэтычнай скуры, прызначанай для абароны работнікаў у небяспечных умовах, такіх як пажаратушэння або апрацоўка хімікатаў, зніжэння траўматызму на працоўным месцы і звязаных з імі патрабаванняў аб кампенсацыі.
• Клінікі касметычнай і пластычнай хірургіі ўключаюць аплікацыі з сінтэтычнай скуры ў якасці часткі сваіх паслуг, што дазваляе зрабіць больш натуральны выгляд і функцыянальнасць касметычных паляпшэнняў, што можа змяніць спажывецкія перавагі і схемы выдаткаў у індустрыі прыгажосці.
• Урады ствараюць новыя правілы для забеспячэння этычнага выкарыстання і ўтылізацыі сінтэтычнай скуры, засяродзіўшы ўвагу на такіх пытаннях, як біясумяшчальнасць і ўздзеянне на навакольнае асяроддзе, што можа прывесці да больш жорсткіх патрабаванняў адпаведнасці для вытворцаў.
• Аўтамабільная прамысловасць інтэгруе сінтэтычную скуру ў экстэр'еры аўтамабіляў для паляпшэння адчувальных магчымасцей, што можа паўплываць на распрацоўку і прыняцце аўтаномных транспартных сродкаў, робячы іх больш чуйнымі да дарожных умоў і перашкод.
• Індустрыя моды вывучае выкарыстанне сінтэтычнай скуры для стварэння адаптыўнай разумнай адзення, якая можа змяняць колер або тэкстуру, адкрываючы новыя магчымасці для персаналізаванай моды і памяншаючы патрэбу ў некалькіх відах адзення для розных умоў.
• На рынках працы адбываюцца змены, калі працоўныя месцы, звязаныя з абслугоўваннем і маніторынгам абсталявання або інфраструктуры з сінтэтычнай скурай, становяцца больш спецыялізаванымі, патрабуюць новых набораў навыкаў і патэнцыйна прыводзяць да перамяшчэння працоўных месцаў на традыцыйных ролях.
• Экалагічныя праблемы, якія ўзнікаюць у выніку вытворчасці і ўтылізацыі сінтэтычнай скуры, выклікаюць даследаванні больш устойлівых матэрыялаў і метадаў перапрацоўкі, што можа паўплываць як на галіновую практыку, так і на экалагічную палітыку.

Пытанні для разгляду

• Як вы лічыце, ці стане сінтэтычная скура настолькі прасунутай, што людзі па ўласным жаданні захочуць імплантаваць яе на сваю сапраўдную скуру?
• Як вы лічыце, ці трэба абмежаваць і рэгуляваць ступень выкарыстання сінтэтычнай скуры на прадметах, машынах і інфраструктуры?