Вы, наверное, не часто задумываетесь о «клюве» кальмара, но он на самом деле обладает довольно интересным свойством. Имея твердый и острый кончик, клюв постепенно становится более мягким по мере приближения ко рту. Это означает, что нет резкой границы между его жесткой частью и мягким ртом. Наблюдая за кальмарами, ученые из Западного резервного университета Кейза решили разработать материал с теми же качествами. Такой материал можно использовать для создания более удобных и менее вредных медицинских имплантатов, сообщает Gizmag.

Клюв кальмара состоит из нанокомпозитных материалов – «сети хитиновых волокон, вплетенных во все более закрученные структурные белки от рта до кончика клюва». Такой переход заметен даже, когда клюв сухой, но особенно очевиден, когда мокрый – а клювы кальмаров имеют обыкновение быть мокрыми.

Чтобы изготовить подобный материал, ученые начали с другого материала, который они создали ранее: а именно, с вещества, созданного по примеру кожи морского огурца. Этот материал становится очень твердым, когда сухой, и мягким при намокании.

Ученые взяли немного этого материала, в виде пленки, и добавили функционализированные нанокристаллы целлюлозы. Эти нанокристаллы образуют поперечные связи под воздействием света – чем больше воздействие, тем больше формируется связей. Постепенно воздействуя на пленку все возрастающим световым потоком по всей ее длине, ученые смогли сделать пленку жесткой на одном конце и все более мягкой по мере приближения к другому концу.

Как и в случае с клювом кальмара и искусственной кожей морского огурца, качества нового материала оказались более выражены при намокании. Учитывая особенности человеческого тела, исследователи надеются, что материал может быть использован в создании имплантатов, таких как брюшные питательные трубки, для протезирования точек их крепления, и во всех тех случаях, когда в ткани тела вживляются искусственные материалы. В настоящее время «конфликт» между мягкими биологическими тканями и жесткими имплантатами может привести не только к дискомфорту, но и к разрушению биологической ткани и отторжению имплантата.

Данным исследованием руководил профессор университета Стюарт Дж. Роуэн (Stuart J. Rowan).