Čeští vědci úspěšně a neinvazivně dokážou měřit vlastnosti lidské kůže

„Lidská kůže je velice složitý materiál, jehož popis není uspokojivě zatím vytvořen,“ uvedl v Magazínu Leonardo Zdeněk Převorovský z Ústavu termomechaniky Akademie věd ČR.

Jeho tým nestuduje detailní strukturu kůže, ale zajímá se například o její relaxaci, tedy jak se po zatížení vrací do původního stavu. „Zajímají nás také její elastické modely, tedy elasticita, což je využitelné třeba pro kosmetický průmysl, ale i pro chirurgii.“

V posledních letech se do centra pozornosti vědců dostává také tzv. anisotropie, tedy směrová závislost modulů pružnosti. „Protože kůže má v různých místech směrový diagram různě nastaven,“ vysvětlil expert.

„Proto jsme vytvořili speciální sondu, které říkáme neinvazivní, protože pracuje pomocí ultrazvuku,“ dodal Převorovský.

„Sonda je velmi jednoduchá. Má kruhový tvar a je v ní umístěno 8 až 16 malých piezoelektrických nebo ultrazvukových měničů. My střídavě přepínáme mezi vysíláním a přijímáním, až obkroužíme celou kružnici. Během 5 až 10 vteřin zjistíme okamžitě právě anisotropii.“

Znalost anisotropie je velmi důležitá. „Hovořil jsem ve Francii s jedním chirurgem, a ten mi řekl, že například při transplantacích kůže už jen pootočení o 5 až 10 stupňů oproti organismu znamená zhoršené hojení.“

„Sonda by proto mohla sloužit tomu, že než vedete řez, jenom ji přiložíte, zmáčknete knoflík a okamžitě vidíte, jak jsou vedeny hlavní směry namáhání kůže.“

Další využití sondy je také v oblasti kompozitních materiálů, například uhlíkových, které jsou často využívány v letectví. „Rychle zjistit orientaci osy kompozitu je někdy velice obtížné, protože vrstevnatá stavba kompozitu je složitá.“

Sonda se tedy uplatní kromě medicíny v celé řadě oborů, zvláště tam, kde je třeba nedestruktivně testovat materiály, včetně zmíněných kompozitů, ale také betonu, kovových konstrukcí a mnoha dalších.

„Ostatně, naše laboratoř se jmenuje laboratoř nedestruktivního testování, česky se našemu oboru říká defektoskopie,“ popsal Zdeněk Převorovský širokou škálu oborů, v níž lze novou sondu úspěšně využít.