Чтобы проверить взаимодействие кожи и тканей, были привлечены добровольцы, которых попросили потереться кожей о исследуемый материал. Затем можно было определить, как кожа на него реагирует. Это может быть дорогостоящим и трудоемким, иногда болезненным и небезопасным для добровольцев.
Текстиль также по-разному реагирует на влажность поверхности кожи. Небольшое потоотделение при ходьбе, сильное потоотделение при занятиях спортом на выносливость или бегом домой во время летнего ливня: все оказывает влияние.Предварительные тесты с использованием модели, а не на людяхВ будущем добровольцам больше не нужно будет тереться о футболку.
Исследователь EMPA Агнешка Домбровска разработала модель кожи, которая может точно имитировать характеристики человеческой кожи и может воспроизводить ее поведение при трении о текстильные изделия в сухих и увлажненных условиях. В будущем эту модель можно будет использовать для разработки текстиля, а также других материалов, которые могут напрямую контактировать с кожей человека. В этих условиях модель меняет свои характеристики точно так же, как и настоящая человеческая кожа, и, таким образом, может дать первоначальное представление, не подвергая людей риску травм или вреда.Поверхность модели кожи меняется точно так же, как и натуральная кожа: она набухает при контакте с водой и, таким образом, становится более гладкой и мягкой.
Конечно, при последующей разработке текстиля все еще необходимо «проверить это» с использованием натуральной кожи, но неподходящие текстильные материалы могут быть сначала отбракованы на ранней стадии удобно, без риска и без больших затрат и усилие.Мармеладный мишка делает это возможным
Основа модели — стандартный желатин, который Агнешка Домбровская встраивает в слой хлопка. Однако нормальный желатин растворяется при контакте с водой.
Чтобы предотвратить это, Домбровска добавляет процесс сшивки, при котором полимерные цепи соединяются посредством химической реакции. Это удерживает молекулы вместе и предотвращает растворение окончательной модели кожи. «Изначально я хотела работать с кератином», — говорит Домбровска. Кератин — это нерастворимый в воде волокнистый белок кожи. Но продукт крайне дорогой. «Желатин имеет те же характеристики, что и кератин, но намного дешевле», — говорит Домбровска. «Есть также исследователи, которые проводили предварительные эксперименты, например, с мармеладными мишками».
Они также набухают при контакте с водой — точно так же, как человеческая кожа. Модель из желатина стоит всего несколько швейцарских франков по сравнению с моделью из кератина, которая может быстро вылиться в несколько тысяч франков.
Однако исследователь EMPA Домбровска идет еще дальше: модель в настоящее время зависит от внешнего источника воды, но скоро это изменится. Ее команда хочет заставить искусственную кожу потеть через несколько пор, чтобы еще на шаг приблизить реальность.