Una explosión de bomba o un ataque brusco pueden infligir daño cerebral que destruye vidas. Sin embargo, en el momento del impacto, estas lesiones a menudo son invisibles. Para detectar un trauma en la cabeza de inmediato, un equipo de investigadores ha desarrollado un material a base de polímero que cambia de colordependiendo de qué tan fuerte sea golpeado. El objetivo es algún día incorporar este material en el arnés protector, proporcionando una indicación obvia de lesión.
El equipo describirá su enfoque en la 250ª Reunión y Exposición Nacional de la American Chemical Society.
Investigaciones recientes y relatos de medios han indicado que los soldados y los atletas profesionales pueden sufrir complicaciones a largo plazo, como pérdida de memoria, dolores de cabeza y demencia, derivados de un traumatismo craneal anterior. En abril, una demanda presentada por un grupo de National FootballLos jugadores de la liga se resolvieron, lo que obligó a la organización a pagar a los jugadores retirados con lesiones en la cabeza. Y varios jugadores profesionales de hockey ahora están demandando a la Liga Nacional de Hockey por el mismo problema. Pero incluso los niños que practican deportes de contacto pueden estar en riesgo.
No hay una manera fácil de saber si alguien acaba de sufrir una lesión cerebral, por lo que los soldados y los atletas pueden continuar, sin saberlo, la actividad que causó el daño y potencialmente causar más daño. Pero un parche que cambia de color y responde a la fuerzapodría prevenir lesiones adicionales, dice Shu Yang, Ph.D. "Si la fuerza fuera lo suficientemente grande y se notara fácilmente, podría buscar atención médica de inmediato", explica.
El equipo de Yang en la Universidad de Pensilvania utilizó la litografía holográfica HL para crear cristales fotónicos con estructuras cuidadosamente diseñadas para darles un color particular, al igual que los ópalos. La deformación de los cristales con una fuerza aplicada cambia sus estructuras internas y, por lo tanto, los cristalescolor. El material no requiere energía para detectar fuerzas y es liviano, lo que ofrece una forma atractiva para que el personal médico identifique una fuerza dañina en el sitio sin el uso de herramientas costosas. Sin embargo, fabricar estos cristales es un proceso costoso que no est adecuado para la producción en masa, dice ella.
Entonces, el equipo recurrió al autoensamblaje y a los materiales basados en polímeros que son más baratos de producir en un área grande que el método HL anterior. Younghyun Cho, Ph.D., un becario postdoctoral en el laboratorio de Yang, describirá el desarrollo del equipo, que podría ofrecer un camino a la comercialización.
El primer paso fue moldear el polímero en una estructura que funcionara igual que los cristales fotónicos especializados. Para hacer un molde, los investigadores mezclaron partículas de sílice de varios tamaños y les permitieron autoensamblarse en cristales con el patrón deseado.Calentaron el polímero, que se infiltró en el molde, permitió que se solidificara y luego retiró el molde de sílice, dejando atrás los cristales de polímero invertidos.
Luego, los investigadores aplicaron cantidades variables de fuerza al cristal de polímero y registraron el cambio de color. Los resultados fueron alentadores. "Pudimos cambiar el color de manera consistente con ciertas fuerzas", dice Yang. Por ejemplo, aplicando una fuerza de 30 mN- aproximadamente la fuerza de un sedán moviéndose a 80 millas por hora chocando contra una pared de ladrillos - causó que el cristal cambiara de rojo a verde. Una fuerza de 90 mN - el equivalente a un camión a toda velocidad golpeando esa misma pared -convirtió el polímero en púrpura, agrega Cho.
"Esta fuerza está justo en el rango de una explosión o una conmoción cerebral", dice Yang.
En futuros estudios, Yang planea desarrollar materiales que puedan indicar qué tan rápido se aplica una fuerza, lo que afecta cuán dañino es un trauma particular en el cerebro.
Un video nuevo sobre la investigación está disponible en http://www.youtube.com/watch?v=1bwHcBD_fJU&index=6&list=PLLG7h7fPoH8I0bHbe9mnjum8w_hlEXQnH
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Sociedad Americana de Química . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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