Cependant, les hydrogels actuels ne sont pas assez solides ou durables pour imiter ou remplacer les tissus qui doivent bouger et fléchir à plusieurs reprises tout en portant du poids. Pour résoudre ces problèmes, l'équipe dirigée par l'UCLA a utilisé une combinaison d'approches d'ingénierie moléculaire et structurelle qui n'étaient pas utilisées auparavant ensemble pour fabriquer des hydrogels.

D'abord, les chercheurs ont utilisé une méthode appelée « lyophilisation », un processus de solidification qui donne des polymères poreux et concentrés, semblable à une éponge. Seconde, ils ont utilisé un traitement de "relargage" pour agréger et cristalliser les chaînes polymères en fibrilles solides. Les nouveaux hydrogels résultants ont une série de structures de connexion à plusieurs échelles différentes, des niveaux moléculaires jusqu'à quelques millimètres. La hiérarchie de ces multiples structures, similaire à celui des homologues biologiques, permet au matériau d'être plus résistant et plus extensible.

Comme l'a démontré l'équipe, cette méthode polyvalente est hautement personnalisable et pourrait reproduire divers tissus mous du corps humain.

Les chercheurs ont utilisé de l'alcool polyvinylique, un matériau déjà approuvé par la Food and Drug Administration des États-Unis, pour fabriquer leur prototype d'hydrogel. Ils ont testé sa durabilité, ne voyant aucun signe de détérioration après 30 ans, 000 cycles d'essais d'étirement. Sous la lumière, le nouvel hydrogel a produit un chatoiement vif, semblable à de vrais tendons, confirmant les structures micro/nano qui se sont formées dans le gel.

En plus des applications biomédicales, l'avancée peut avoir un potentiel pour les machines chirurgicales ou la bioélectronique qui opèrent d'innombrables cycles, et impression 3D de configuration jusqu'alors inatteignable, grâce à la souplesse de l'hydrogel. En réalité, l'équipe a démontré que de telles architectures d'hydrogel imprimées en 3D pouvaient se transformer en d'autres formes en attendant les changements de température, acidité ou humidité. Agissant comme des muscles artificiels, ils sont beaucoup plus résistants et pourraient exercer une grande force.