Uma invenção desenvolvida por Universidade Estadual de Michigan Os pesquisadores têm o potencial de aumentar a segurança, diminuir o número de lesões graves e aumentar as taxas de sobrevivência em vários cenários, incluindo acidentes de automóvel, eventos esportivos, missões de aplicação da lei e muito mais. O estudo foi publicado em Relatórios científicos da natureza.
Em 2020 e 2022, Weiyi Lu, professora associada da Faculdade de Engenharia da MSU, desenvolveu um materials de nanofoação líquido que consiste em minúsculos poros cheios de água, que demonstrou eficácia na proteção do cérebro de lesões traumáticas quando usadas como revestimento de capacete de futebol. Engenheiros e cientistas da MSU agora aprimoraram essa tecnologia para proteger órgãos internos importantes.
As quedas, acidentes de carro e outras colisões podem resultar em lesões por força e danos nos órgãos, o que pode produzir situações com risco de vida. Essas lesões, que incluem lacerações internas, rupturas, hemorragia e insuficiência de órgãos, são frequentemente causadas por força mecânica ou pressão extrema que não perfura o corpo como um corte, mas danifica seriamente os órgãos.
Juntos, Lu e Yun Liang, professora assistente da Faculdade de Medicina Osteopática, estão investigando como o nanofoão líquido pode proteger os órgãos interiores de lesões por força.
Melhoramos o nanofoão líquido ajustando sua resposta protetora para corresponder aos órgãos biológicos. Em seguida, selamos o materials líquido nanofoam dentro de uma bolsa de plástico do tamanho de um quarto e tornamos a nova camada de proteção flexível e moldável o suficiente para ser usada confortavelmente contra o corpo.
Weiyi Lu, Professor Associado da Faculdade de Engenharia, Universidade Estadual de Michigan
A bolsa foi empregada como uma cobertura protetora, colocada sobre uma amostra de tecido e depois esmagada por uma máquina com força suficiente para simular um evento de trauma de força contundente para testar as capacidades do nanofoão líquido de Lu.
Pela primeira vez, estamos tentando entender como o trauma é introduzido pela força mecânica e efetivamente o mitigou usando nanofoam líquido. Estamos tentando entender a força necessária para danificar um órgão interno, que será convertido em critérios de design futuros para materiais de proteção.
Yun Liang, Professor Assistente da Faculdade de Medicina Osteopática, Universidade Estadual de Michigan
Sem causar danos ao tecido vivo, Lu e Liang descobriram que o nanofoilho líquido poderia tolerar uma força mecânica equivalente ao trauma da força contundente. O fígado, os rins, o coração e os pulmões estavam entre os tecidos biológicos que Liang e sua equipe mostraram foram protegidos de pressões e forças equivalentes àquelas causadas por lesões por trauma da força contundente pelo nanofoão líquido.
Eu pude ver com meus olhos que literalmente não há danos. Fiquei totalmente impressionado.
Yun Liang, Professor Assistente da Faculdade de Medicina Osteopática, Universidade Estadual de Michigan
Os usos futuros para o nanofoão líquido podem incluir revestir as paredes de uma sala à prova de terremotos, aplicando-a como uma camada protetora dentro da estrutura de um automóvel ou usá-lo perto do corpo como um colete de proteção. Esses usos podem salvar vidas e impedir que os eventos de trauma da força contundente danifiquem tecidos e órgãos.
A iniciativa MSU Tetrad para pesquisa interdisciplinar financiou o estudo.
Referência do diário:
Yang, F., et al. (2025) Proteção efetiva de tecidos biológicos de lesão de força robusta grave pelo fluxo líquido em nanoescala projetado. Relatórios científicos da natureza. doi.org/10.1038/s41598-024-80490-3