Phát triển sụn khớp nhân tạo có tính ứng dụng cao

Một nghiên cứu được công bố trên tạp chí ACS Applied Materials and Interfaces cho biết các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển thành công một hỗn hợp bôi trơn giống như sụn, với độ bền cơ học cao.
Chú thích ảnh
Các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển thành công một hỗn hợp bôi trơn giống như sụn. Ảnh minh họa: orthocarolina.com

Sụn - lớp vật liệu mềm hoạt động như lớp đệm nằm giữa các khớp - có nhiệm vụ giữ cho các đầu xương không mài mòn với nhau và giúp chúng ta di chuyển dễ dàng hơn. Sụn khớp tự nhiên cho thấy hiệu suất sinh học phi thường dựa trên các phân tử sinh học được bôi trơn bề mặt của chúng và khả năng chịu lực cơ học tốt. Tuy nhiên, sụn khớp tự nhiên có thể bị hư hại do tuổi tác, tác động bệnh lý hoặc chấn thương, cần thay thế để duy trì khả năng di chuyển. 

Ở thời điểm hiện tại, hydrogel được coi là sự lựa chọn thay thế tiềm năng cho sụn tự nhiên, do độ ma sát bề mặt thấp và khả năng tương thích sinh học tốt, nhưng hydrogel lại không đủ độ bền và sức mạnh cơ học, do đó giảm tính ứng dụng.

Lấy cảm hứng từ các đặc tính cơ học tuyệt vời và cơ chế bôi trơn bề mặt vượt trội của các lớp đệm khớp tự nhiên, các nhà nghiên cứu thuộc Viện Vật lý Hóa học Lan Châu (Viện Khoa học Trung Quốc) đã phát triển một hỗn hợp (composite) hai lớp bôi trơn, thể hiện khả năng chịu lực cơ học tuyệt vời và cơ chế tiêu tán ứng suất độc đáo. Ở lớp bôi trơn trên cùng, hỗn hợp này cho thấy chức năng giảm ma sát vượt trội và khả năng chống mài mòn trong quá trình chuyển động cơ học.

Theo các nhà khoa học, ý tưởng thiết kế vật liệu mới này dự kiến sẽ được áp dụng trong các lĩnh vực bôi trơn sinh học và robot mềm - tập hợp con của robot, tập trung vào các công nghệ gần giống với đặc điểm vật lý của các sinh vật sống.

Các chuyên gia mô tả phương pháp robot mềm như một hình thức sinh học trong đó các khía cạnh truyền thống và hơi cứng nhắc của robot được thay thế bằng các mô hình phức tạp hơn nhiều bắt chước đời sống của con người, động vật và thực vật.

Thanh Phương (TTXVN)

Dành cho bạn

Phát hiện thiên thể là ứng viên hành tinh lùn mới trong hệ Mặt Trời

Phát hiện thiên thể là ứng viên hành tinh lùn mới trong hệ Mặt Trời

Theo phóng viên TTXVN tại Nam Mỹ, các nhà khoa học sử dụng kính thiên văn đặt tại Chile vừa phát hiện một thiên thể băng giá quay quanh quỹ đạo xa hơn sao Diêm Vương, mở ra khả năng bổ sung vào danh sách số ít các hành tinh lùn trong hệ Mặt Trời. Ứng viên này được đặt tên là 2026 ED138, có đường kính ước tính trong khoảng từ 600 đến 1.500 km.

Trung Quốc nâng cấp cơ sở hạ tầng cho kỷ nguyên tiền kỹ thuật số

Trung Quốc nâng cấp cơ sở hạ tầng cho kỷ nguyên tiền kỹ thuật số

Theo truyền thông Trung Quốc, nước này đã nâng cấp cơ sở hạ tầng đồng nhân dân tệ kỹ thuật số (e-CNY) nhằm hỗ trợ vai trò mới của loại tiền này như một dạng tiền gửi kỹ thuật số, mở đường cho các ứng dụng đa dạng, thông minh, có hệ thống và được số hóa toàn diện hơn.

Cuộc đua AI: Các nền kinh tế đang phát triển trước nguy cơ bị bỏ lại

Cuộc đua AI: Các nền kinh tế đang phát triển trước nguy cơ bị bỏ lại

AI đang mở ra cơ hội tăng năng suất và đổi mới mô hình tăng trưởng, nhưng lợi ích không tự động được chia đều giữa các quốc gia. Với Việt Nam, thách thức không chỉ là tiếp cận công nghệ mới, mà còn là xây dựng đủ hạ tầng, nhân lực và năng lực ứng dụng để biến AI thành động lực phát triển.

Hợp tác nghiên cứu năng lượng sạch tại Đồng bằng sông Cửu Long

Hợp tác nghiên cứu năng lượng sạch tại Đồng bằng sông Cửu Long

Ngày 28/10, Trường Đại học Văn Lang và Trường Phát triển bền vững Doerr thuộc Đại học Stanford ký biên bản ghi nhớ hợp tác về nghiên cứu, đào tạo và ứng dụng giải pháp phát triển bền vững, trong đó tập trung nghiên cứu, thí điểm các giải pháp năng lượng sạch tại Đồng bằng sông Cửu Long.