סחוס מלאכותי עדיף על סחוס אמיתי. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

חדשות מדע וטכנולוגיה, חידוש באלקטרוניקה
ספריה טכנית בחינם / עדכון חדשות

סחוס מלאכותי עדיף על אמיתי

22.08.2022

מדענים מאוניברסיטת דיוק (ארה"ב) יצרו את תחליף הסחוס הראשון על בסיס ג'ל שהוא אפילו חזק ועמיד יותר מסחוס אמיתי.

ההידרוג'ל עשוי מפולימרים סופחי מים. ניתן ללחוץ ולמשוך אותו עם יותר כוח מאשר סחוס טבעי והוא עמיד פי שלושה בפני שחיקה.

כדי לייצר את החומר הזה, הצוות מילא יריעות דקות של סיבי תאית באלכוהול פוליוויניל - פולימר המורכב משרשראות דמויות חוטים של מולקולות חוזרות - כדי ליצור ג'ל.

סיבי תאית פועלים כמו סיבי הקולגן בסחוס הטבעי: הם מספקים חוזק מתיחה לג'ל. אלכוהול פוליוויניל גם עוזר לו לחזור לצורתו המקורית. התוצאה היא חומר דמוי ג'לי המורכב מ-60% מים. זה גמיש ועם זאת עמיד באופן מפתיע. חומר זה מחובר לבסיס טיטניום, המותקן במקום סחוס פגום.

סחוס המעבדה הוכח כחזק ב-26% מהסחוס הטבעי במתח, וחזק ב-66% בדחיסה. בעבר, בניסיון ליצור הידרוג'לים חזקים יותר, השתמשו מדענים בתהליך ההקפאה-הפשרה. הוא ייצר גבישים בתוך הג'ל שעקרו מים ועזרו להחזיק את שרשראות הפולימר יחד. המחקר החדש הפעיל במקום טיפול חום - חישול - כדי לאלץ עוד יותר גבישים להיווצר ברשת הפולימר.

על ידי הגדלת תכולת הגבישים, החוקרים הצליחו ליצור ג'ל המסוגל לעמוד בעומס המתיחה פי חמישה וכמעט פי שניים מעומס הלחיצה בהשוואה לשיטות הקפאה-הפשרה. החוזק המשופר של הג'ל המנופח גם עזר להדק אותו למפרק ולגרום לו להישאר במקומו.

ההידרוג'ל המלאכותי מחקה את האופי החלק, החלק והגמיש של סחוס אמיתי. יחד עם זאת, הוא מגן על משטחים מפרקים אחרים מפני חיכוך כאשר הם מחליקים על השתל. פני השטח שלו היו חזקים פי שלושה משטח הסחוס האמיתי.

שתלים העשויים מהחומר החדש נמצאים כעת בפיתוח על ידי ספרטה ביומדיקל ונבדקים בכבשים. החוקרים מתכוננים להתחיל בניסויים קליניים בבני אדם בשנה הבאה.

<< חזרה: פאנל אינטראקטיבי של Huawei IdeaHub S2 22.08.2022

>> קדימה: נמאס ממחשבות 21.08.2022

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

תכולת אלכוהול של בירה חמה 07.05.2024

לבירה, כאחד המשקאות האלכוהוליים הנפוצים ביותר, יש טעם ייחודי משלה, שיכול להשתנות בהתאם לטמפרטורת הצריכה. מחקר חדש של צוות מדענים בינלאומי מצא כי לטמפרטורת הבירה יש השפעה משמעותית על תפיסת הטעם האלכוהולי. המחקר, בראשות מדען החומרים ליי ג'יאנג, מצא כי בטמפרטורות שונות, מולקולות אתנול ומים יוצרות סוגים שונים של אשכולות, מה שמשפיע על תפיסת הטעם האלכוהולי. בטמפרטורות נמוכות נוצרים יותר אשכולות דמויי פירמידה, מה שמפחית את החריפות של טעם ה"אתנול" וגורם למשקה להיות פחות אלכוהולי. להיפך, ככל שהטמפרטורה עולה, האשכולות הופכים דמויי שרשרת יותר, וכתוצאה מכך טעם אלכוהולי בולט יותר. זה מסביר מדוע הטעם של כמה משקאות אלכוהוליים, כגון באייג'יו, יכול להשתנות בהתאם לטמפרטורה. הנתונים שהתקבלו פותחים סיכויים חדשים ליצרני משקאות, ... >>

גורם סיכון מרכזי להתמכרות להימורים 07.05.2024

משחקי מחשב הופכים לצורת בידור פופולרית יותר בקרב בני נוער, אך הסיכון הקשור להתמכרות למשחקים נותר בעיה משמעותית. מדענים אמריקאים ערכו מחקר כדי לקבוע את הגורמים העיקריים התורמים להתמכרות זו ולהציע המלצות למניעתה. במהלך שש שנים, עקבו אחר 385 בני נוער כדי לגלות אילו גורמים עלולים לגרום להם להתמכרות להימורים. התוצאות הראו ש-90% ממשתתפי המחקר לא היו בסיכון להתמכרות, בעוד ש-10% הפכו למכורים להימורים. התברר שהגורם המרכזי להופעת התמכרות להימורים הוא רמה נמוכה של התנהגות פרו-חברתית. בני נוער עם רמה נמוכה של התנהגות פרו-חברתית אינם מגלים עניין בעזרה ובתמיכה של אחרים, מה שעלול להוביל לאובדן הקשר עם העולם האמיתי ולהעמקת התלות במציאות מדומה שמציעים משחקי מחשב. בהתבסס על תוצאות אלה, מדענים ... >>

רעשי תנועה מעכבים את גדילת האפרוחים 06.05.2024

הצלילים שמקיפים אותנו בערים מודרניות הופכים נוקבים יותר ויותר. עם זאת, מעטים האנשים שחושבים כיצד הרעש הזה משפיע על עולם החי, במיוחד יצורים עדינים כמו אפרוחים שעדיין לא בקעו מהביצים שלהם. מחקרים עדכניים שופכים אור על נושא זה, ומצביעים על השלכות חמורות על התפתחותם והישרדותם. מדענים מצאו שחשיפה של אפרוחי יהלום זברה לרעש תנועה עלולה לגרום להפרעה חמורה בהתפתחותם. ניסויים הראו שזיהום רעש יכול לעכב באופן משמעותי את בקיעתם, ואותם אפרוחים שצצים מתמודדים עם מספר בעיות מקדמות בריאות. החוקרים מצאו גם שההשפעות השליליות של זיהום הרעש משתרעות על הציפורים הבוגרות. סיכויי רבייה מופחתים וירידה בפוריות מעידים על ההשפעות ארוכות הטווח שיש לרעש התנועה על חיות הבר. תוצאות המחקר מדגישות את הצורך ... >>

רמקול אלחוטי Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

בעולם של טכנולוגיית אודיו מודרנית, היצרנים שואפים לא רק לאיכות צליל ללא דופי, אלא גם לשילוב פונקציונליות עם אסתטיקה. אחד הצעדים החדשניים האחרונים בכיוון זה הוא מערכת הרמקולים האלחוטיים החדשים Samsung Music Frame HW-LS60D, שהוצגה באירוע 2024 World of Samsung. ה-Samsung HW-LS60D הוא יותר מסתם מערכת רמקולים, זו אומנות הסאונד בסגנון המסגרת. השילוב של מערכת 6 רמקולים עם תמיכה ב-Dolby Atmos ועיצוב מסגרת תמונה מסוגנן הופכים את המוצר הזה לתוספת המושלמת לכל פנים. ה-Samsung Music Frame החדש כולל טכנולוגיות מתקדמות לרבות Adaptive Audio המספק דיאלוג ברור בכל רמת עוצמת הקול, ואופטימיזציה אוטומטית של החדר לשחזור אודיו עשיר. עם תמיכה בחיבורי Spotify, Tidal Hi-Fi ו-Bluetooth 5.2, כמו גם אינטגרציה של עוזר חכם, הרמקול הזה מוכן לספק לך ... >>

דרך חדשה לשלוט ולתפעל אותות אופטיים 05.05.2024

עולם המדע והטכנולוגיה המודרני מתפתח במהירות, ובכל יום מופיעות שיטות וטכנולוגיות חדשות שפותחות בפנינו אפשרויות חדשות בתחומים שונים. חידוש אחד כזה הוא פיתוח של מדענים גרמנים של דרך חדשה לשלוט באותות אופטיים, שעלולה להוביל להתקדמות משמעותית בתחום הפוטוניקה. מחקרים אחרונים אפשרו למדענים גרמנים ליצור לוח גלים שניתן לכוונן בתוך מוליך גל סיליקה מאוחה. שיטה זו, המבוססת על שימוש בשכבת גביש נוזלי, מאפשרת לשנות ביעילות את הקיטוב של האור העובר דרך מוליך גל. פריצת דרך טכנולוגית זו פותחת אפשרויות חדשות לפיתוח התקנים פוטוניים קומפקטיים ויעילים המסוגלים לעבד כמויות גדולות של נתונים. הבקרה האלקטרו-אופטית של הקיטוב שמספקת השיטה החדשה יכולה לספק את הבסיס לסוג חדש של התקנים פוטוניים משולבים. זה פותח הזדמנויות גדולות עבור ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

ביו-צמנט 18.03.2023

מהנדסי ביו מהאוניברסיטה הטכנית של דנמרק הבינו כיצד להפחית את פליטת הפחמן בתעשיית הבנייה. חיידקים מהונדסים גנטית לוכדים פחמן דו חמצני ומשתמשים בו ליצירת סידן פחמתי, אחד המרכיבים העיקריים של המלט.

לייצורם השתמשו החוקרים בגנים של פוליפים אלמוגים. בעלי חיים אלו בונים "בניינים ענקיים" מתחת למים - שוניות אלמוגים - מבנים גירניים הדומים בהרכבם למלט. מהנדסי ביו העבירו גנים מהאורגניזמים החיים הללו לחיידקים. המיקרואורגניזמים המותאמים מייצרים אנזים הקושר פחמן דו חמצני לסידן פחמתי (אבן גיר).

טמפרטורות גבוהות כאשר מלט מחומם במהלך תהליך הייצור מובילות לשחרור פחמן דו חמצני. בשנת 2021 לבדה, על פי מחברי המחקר, נפלטו לאטמוספירה כ-2,9 מיליארד טונות של פחמן דו חמצני במהלך ייצור חומר הבניין הזה. מדובר בכ-7% מסך הפליטות.

הרעיון המרכזי של הטכנולוגיה החדשה הוא ליצור ייצור במחזור סגור. מהנדסים מציעים להשתמש בביוריאקטור שיקלוט פחמן דו חמצני המשתחרר בעת חימום ויהפוך אותו לאבן גיר. ניתן לעשות שימוש חוזר בחומר המוגמר לייצור מלט.

נכון לעכשיו, החוקרים בדקו את הטכנולוגיה שלהם רק במעבדה. כדי להגדיל את הייצור, יהיה צורך להגביר את העמידות של חיידקים ליישומים תעשייתיים ולשנות את ייצור המלט. לטכנולוגיה יש דרישות מיוחדות לביו-ריאקטור, מסבירים הביו-מהנדסים. חיידקים שעברו שינוי, כמו אלמוגים, עובדים בסביבה נוזלית, בעוד שהחומר המוגמר הוא מוצק. לכן, בעת תכנון כור, יש צורך ליצור שיטה לשינוע קל של סידן פחמתי מוגמר מהביוריאקטור.

ראה מלא ארכיון של חדשות מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר