Международная команда ученых исследовала параметры биосовместимых самоорганизующихся полимеров, образующих объемную структуру из эластичных элементов, похожих на бутылочные ершики, связанных жесткими стеклообразными нанометровыми шариками.

Такие материалы могут найти применение как импланты или искусственные аналоги различных тканей человека: более жесткие могут заменить хрящ, а более мягкие — кожу или даже жировую ткань. Результаты исследования опубликованы в журнале ACS Macro Letters.

В современном материаловедении господствуют два подхода к разработке новых материалов: эмпирический, или эдисоновский (метод научного тыка), в основе которого лежит комбинаторика, и предиктивный, опирающийся на аналитические расчеты и имеющий предсказательную силу. Чтобы создать материал первым путем, ученые перебирают несколько известных параметров в разных сочетаниях до достижения нужного результата. Если число таких параметров возрастает, время на поиск оптимального по свойствам материала будет увеличиваться до бесконечности.

Команда лаборатории инженерного материаловедения МГУ использует второй подход. Для создания нужного материала ученые опираются на известные аналитические законы, описывающие поведение полимерных цепочек, так называемые скейлинговые закономерности. В своей новой работе ученые исследовали способные к самосборке полимеры, состоящие из нескольких частей, или блоков.