Vloeibare nanofoam -innovatie ontworpen om de hersenen te beschermen die nu zijn getest op interne organen

Onderzoekers van de Michigan State University hebben een innovatie verfijnd die het potentieel heeft om de veiligheid te verbeteren, ernstige letsel te verminderen en de overlevingspercentages te verhogen in situaties, variërend van auto -ongevallen, sport, wetshandhavingsoperaties en meer.

In 2020 en 2022 ontwikkelde Weiyi Lu, een universitair hoofddocent aan het MSU’s College of Engineering, een vloeibaar nanofoam -materiaal dat bestaat uit kleine gaten omringd door water waarvan is aangetoond dat ze de hersenen beschermen tegen traumatisch letsel bij gebruik als een voering in voetbalhelmen. Nu hebben MSU -ingenieurs en wetenschappers deze technologie verbeterd om ook vitale interne organen te beschermen.

Vallen, motorvoertuigen en andere soorten botsingen kunnen stomp krachttrauma en schade aan lichaamsorganen veroorzaken die kunnen leiden tot levensbedreigende noodsituaties. Deze verwondingen zijn vaak het gevolg van intense mechanische kracht of druk die het lichaam niet als een snede doordringt, maar veroorzaakt ernstige schade aan de organen van het lichaam, waaronder interne scheuren, breuken, bloedingen en orgaanfalen.

Lu en Yun Liang, een universitair docent aan het College of Osteopathic Medicine, werken samen om te zien hoe de vloeibare nanofoam interne organen zou kunnen beschermen in het geval van stompe krachttrauma. Hun bevindingen zijn gepubliceerd in het dagboek Wetenschappelijke rapporten.

“We hebben het vloeibare nanofoam verbeterd door de beschermende respons op te passen bij het matchen van biologische organen,” zei Lu. “Vervolgens hebben we het vloeibare nanofoam -materiaal in een plastic zakje afgesloten rond de grootte van een kwart en maakten we de nieuwe beschermingslaag flexibel en vormbaar genoeg om comfortabel tegen het lichaam te worden gedragen.”

Om de mogelijkheden van Lu’s vloeibare nanofoam te testen, werd het zakje gebruikt als een beschermende afdekking en gelegd over een weefselmonster en gecomprimeerd door een machine met voldoende kracht om een ​​stompe krachttrauma -gebeurtenis na te bootsen.

“Voor het eerst proberen we te begrijpen hoe trauma wordt geïntroduceerd door mechanische kracht en het effectief heeft verzacht door vloeibare nanofoam te gebruiken,” zei Liang. “We proberen de kracht te begrijpen die nodig is om een ​​intern orgaan te beschadigen, dat vervolgens zal worden omgezet in de toekomstige ontwerpcriteria voor beschermende materialen.”

Lu en Liang vonden dat de vloeibare nanofoam de mechanische kracht kon weerstaan ​​die gelijk was aan een stomp krachttrauma zonder biologisch weefsel te beschadigen. Liang en haar team toonden aan dat de vloeibare nanofoam meerdere biologische weefsels beschermde, waaronder de lever, nieren, hart en longen, tegen krachten en druk gelijk aan stompe krachttrauma -verwondingen.

“Ik kon met mijn ogen zien dat er letterlijk geen schade is”, zei Liang. “Ik was helemaal verbaasd.”

Toekomstige toepassingen van het vloeibare nanofoam kunnen het gebruiken als een beschermende laag in het raamwerk van een auto, om de wanden van een aardbevingsbeveiligingsruimte te bekleden of om het dicht bij het lichaam te dragen als een beschermend vest dat meerdere toepassingen zou kunnen hebben om levens te redden en weefselschade te voorkomen en orgaanschade door blunte krachttrauma-gebeurtenissen.