Materiál, který mení barvu, muze být pouzit k signalizaci traumatických poranení mozku

Poranení hlavy muze zpusobit poskození mozku, které má vázné dusledky pro dlouhodobé zdraví, ale muze být obtízné zaznamenat takové zranení, kdyz se vyskytnou. Chcete-li vyresit tento problém, tým výzkumníku má vyvinutý materiál, který se mení v ruzných barvách v závislosti na tom, jak tezké je zasazeno.
Poranení hlavy muze nastat behem sportu, ale je casto obtízné zjistit rozsah poskození mozku.

Doufá, ze tento materiál pouzijí v ochranných pokrývkách, chrání lidi, jako jsou vojáci a sportovní hráci, tím, ze poskytnou informace o tom, kdy by náraz mohl zpusobit vázné skody.

Tým z univerzity v Pensylvánii predstaví svuj objev na 250. národním setkání a výstave americké chemické spolecnosti.

Trauma hlavy, jako jsou ty, které byly zpusobeny výbuchem bomby na bojisti a tezké útoky na hristi, byly identifikovány jako príciny ruzných dlouhodobých zdravotních problému, vcetne demence a ztráty pameti.

Bohuzel muze být obtízné okamzite porozumet plnému rozsahu poranení hlavy, coz vede k tomu, ze rada vojáku a sportovcu se i nadále úcastní cinností, které je vystavují dalsímu riziku.

Resením tohoto problému bylo vyvinout materiál, který reagoval na urcité stupne síly tím, ze zmenil barvu a poskytl vizuální ukazatel rozsahu poskození, které bylo provedeno.

"Pokud by byla síla dostatecne velká a vy byste ji mohli snadno ríct, pak byste okamzite mohli vyhledat lékarskou pomoc," ríká spoluautor a postdoctorální výzkumník Shu Yang.

Tým zacal pouzívat proces nazvaný holografická litografie pro vývoj krystalu, jejichz struktury jim daly specifické barvy. Pri pusobení síly se jejich vnitrní struktury zmenily a následne se zmenila jejich barva.

Tyto krystaly byly lehké a nevyzadovaly fungování, coz je ciní vhodnými pro pouzití v ochranných prostredcích. Náklady spojené s výrobou krystalu vsak byly vysoké, coz je cinilo nevhodnými pro hromadnou výrobu.

Materiální zmeny v ruzných barvách závisí na tom, kolik sil pusobí

Jako alternativu se tým rozhodl pouzívat samomazné polymery - retezce molekul, které se za urcitých podmínek spojují a tvorí krystaly se specifickými barvami. Opet, kdyz aplikovaná síla zmení vnitrní strukturu techto krystalu, je výsledkem zmena barvy.

Rychlá fakta o traumatickém zranení mozku

• Otrava muze být definována jako zranení mozku zpusobené ranou nebo násilným tresem
• Traumatické poranení mozku prispívá priblizne 30% ke vsem smrtelným úrazum v USA
• V roce 2010 bylo priblizne 2,5 milionu návstev pohotovosti, hospitalizací nebo úmrtí spojeno s traumatickým poranením mozku.

Dalsí informace o traumatickém zranení mozku

"Film muze ukázat zmenu barvy podle toho, kolik a jak rychle se síla aplikuje," vysvetluje spoluautor Younghyun Cho.

Pouzitím síly 30 mililituntonu (mN) na materiál - ekvivalentní automobilu, který zasáhl cihlovou zed rychlostí 80 mil za hodinu - zmenil barvu krystalu z cervené na zelenou. Pro srovnání, síla 90 mN - ekvivalentní kamionu zasáhl cihlové zdi - vedla ke zmenám krystalu z cervené na fialovou.

Yang ríká, ze síly, které mení barvu materiálového rozsahu od výbuchu bomby az po otres zpusobující dopad na sportovní pole.

Zatímco tyto pocátecní výsledky jsou povzbudivé, je treba pracovat. Yang plánuje dále rozvíjet materiály, které má k dispozici tým, aby dokázaly zjistit, jak rychle byla pouzita urcitá síla. Rychlost nárazu je dulezité znát, protoze ovlivnuje rozsah poskození mozku.

Cho se domnívá, ze tato technologie muze být v prístích nekolika letech pripravena k pouzití v sportovních helmech a vojenských helmech.

Dríve, Zdravotní novinky dnes uvedeno ve studii publikované v JAMA Neurologie , který zhodnotil souvislost mezi otras mozkem a dlouhodobým poskozením mozku u hrácu NFL v duchodu.

Výzkumníci zjistili, ze vzdálená historie otras mozku se ztrátou vedomí byla spojena s pozdejsím zhorsením výkonu hipokampální pameti.