Phát triển thành công cơ nhân tạo y như đồ thật, lại có khả năng tự tái tạo

Không chỉ có da nhân tạo hay các bộ phận giả, các nhà khoa học giờ đây đã cho ra đời các bó cơ nhân tạo cho con người.

Có thể nói, các nhóm cơ trên cơ thể là một trong những bộ phận có chức năng quan trọng nhất. Nó có thể co duỗi dưới sự yêu cầu của con người, kéo căng mà không gây tổn thương và thậm chí có thể hồi phục khi bị chấn thương. Trước đây, những nghiên cứu về nhóm cơ nhân tạo chưa thể bắt kịp so với khả năng thực của cơ bắp ở người. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu giờ đây nói rằng họ đã sắp thành công trong việc chế tạo nhóm cơ bắp nhân tạo với khả năng vận hành y hệt như ở người.

Loại vật liệu polymer mới có khả năng tự phục hồi vào kéo dãn ra gấp nhiều lần so với kích thước ban đầu.

Trong một khám phá mới, nhóm nghiên cứu từ đại học Stanford đã miêu tả phát minh của mình với một loại polymer siêu đàn hồi và có khả năng tự hồi phục. Loại vật liệu này được tin rằng có thể được sử dụng để chế tạo cơ nhân tạo. Nó có thể kéo dãn gấp 45 lần so với kích thước thực tế và trở lại hình dáng cũ ngay tức khắc. Tính năng này ưu việt hơn các loại vật liệu tương tự gấp nhiều lần. Bên cạnh đó, nó cũng có thể tự phục hồi các vết thương ở nhiệt độ cực thấp. Đây cũng là khả năng vượt trội của loại cơ nhân tạo mới so với các sản phẩm trước đó.

Nhưng điều gì đã khiến nó trở thành một đột phá về y sinh học như vậy?

Vào những năm 2000, nhiều nhà khoa học đã nhận thấy rằng các loại polymer như nhựa có thể kéo dãn gấp ba lần chiều dài thực và nhiều loại polymer khác có khả năng tự phục hồi. Tuy nhiên, cho tới thời điểm đó, chưa ai có thể kết hợp cả hai tính năng đó trong cùng một sản phẩm. Đấy là điểm then chốt trong việc tạo nên các nhóm cơ nhân tạo có sức mạnh như của con người.

Bước tiến khoa học này đến từ một cải tiến mới trong một quá trình liên kết hóa học có tên gọi crosslinking. Loại polymer hợp thành từ chuỗi các phân tử liên kết, được sắp xếp lại như một hàng rào dạng chuỗi. Các chuỗi này giống như những sợi dây được kết nối với nhau bằng các dải co giãn. Do đó, chúng có khả năng chuyển động xung quanh. Sản phẩm mới này này là một bước cải tiến quan trọng với khả năng kéo căng của các dải co giãn, bên cạnh tính năng tự phục hồi vốn có.

Tạo ra các nhóm cơ nhân tạo từ lâu đã là ước mơ của nhiều nhà khoa học.

Tuy nhiên, sản phẩm mới vẫn còn nhiều mặt hạn chế để có thể áp dụng trong thực tế. Ví dụ, trong một số điều kiện nhất định, chúng không thể kéo căng theo ý muốn được. Do đó, khả năng linh hoạt sẽ kém đi so với nhóm cơ tự nhiên của con người.

Nhóm các nhà khoa học này cũng đang nghiên cứu để cho ra đời các sản phẩm da nhân tạo. Nếu thành công, hai loại vật liệu mới sẽ giúp tái tạo và phát triển các cơ giả với khả năng y hệt các phần của cơ thể con người.