Графен, состоящий из слоя атомов углерода, невероятно твердый материал, и несмотря на то, что он может выполнять множество функций, прямой его контакт с мягкими биологическими тканями клеток нагревает и поджаривает их.
Чтобы избежать этого, ученые разработали многослойную конструкцию, в которой между мембраной клетки и графеном располагается слой воды. Они провели симуляцию молекулярной динамики, меняя количество приложенной к графену силы и толщину промежуточного слоя воды, чтобы понять, какой объем тепла переходит от слоя графена в слой мембраны клетки.
iPhone теперь можно взломать всего за $100
Идеи
Из-за разницы в твердости этих материалов ученые ожидали, что теплопроводность между ними будет плохой. Однако промежуточный слой воды облегчил передачу тепла и предотвратил резкое повышение температуры в биологических тканях.
Тщательно взглянув на взаимодействие графена и мембраны, они обнаружили также, что вода, зажатая между ними, превращается в кристаллическую структуру, напоминающую сам графен. Вода начинает вести себя больше как твердое вещество, говорит Чжао Цинь, один из соавторов статьи, это и помогает теплопроводности.
Ученые считают, что импланты, изготовленные из графена, обладают большим потенциалом. В будущем из этого материала будут изготавливать вживленные сенсоры, камеры и другие биомедицинские аппараты, пишет MIT News.
Новый вид развлечений — дронсерфинг
Идеи
Об уникальности свойств графена свидетельствует и другое исследование — ученые Университета Райса создают костные импланты из графеновых хлопьев (сплав оксида графена), поскольку этот материал напоминает титан по качествам и биосовместимости, а в изготовлении он проще, чем многие металлы.