Superželé má vlastnosti skla. I po přejetí autem se nerozbije

Vědci z Cambridgeské univerzity vyvinuli nový typ měkkého materiálu se schopností odolávat monumentálním silám. Nový hydrogel, označovaný jako „superželé“, využívá jedinečnou vnitřní strukturu přirovnávanou k molekulárním poutům, která reaguje na stlačení tím, že přejde do stavu podobného sklu, což umožňuje přejet jej autem, aniž by se materiál rozdrtil, píší vědci na webu cam.ac.uk.

Hydrogely se těší velkému zájmu vědců. Díky vysokému obsahu vody jsou vhodné pro použití v lidském těle a mají roztažitelné a samoregenerační vlastnosti, které lze využít v robotice, pokročilých kontaktních čočkách, umělých tkáních a při hojení ran. Autoři této nové studie se snažili tyto schopnosti rozšířit úpravou základní molekulární struktury.

„Abychom vytvořili materiály s požadovanými mechanickými vlastnostmi, používáme síťovače, kde jsou dvě molekuly spojeny chemickou vazbou,“ říká Dr. Zehuan Huang, první autor studie. „K výrobě měkkých a elastických hydrogelů používáme reverzibilní síťovače, ale vyrobit tvrdý a stlačitelný hydrogel je obtížné a navrhnout materiál s těmito vlastnostmi je zcela protichůdné.“

Podle týmu to umožňuje, aby „superželé“ odolalo silám, které odpovídají síle slona stojícího na něm, aniž by se rozdrtilo. Protože tým neměl po ruce žádné slony, vyzkoušel materiál tak, že po něm přejel autem a demonstroval, jak se dokáže vrátit do původního tvaru.

„Při 80procentním obsahu vody byste si mysleli, že se rozpadne jako vodní balon, ale nestalo se tak: materiál zůstal neporušený a vydržel obrovské tlakové síly,“ říká profesor Oren A. Scherman, který výzkum vedl. „Vlastnosti hydrogelu jsou zdánlivě v rozporu.“

Vědci také použili nový materiál k výrobě senzoru tlaku pro lidské pohyby, jako je stání, chůze a skoky. Nyní pokračují ve vývoji materiálu s cílem přizpůsobit jej pro biomedicínské aplikace, jako je náhrada chrupavky, a potenciálně pro měkkou robotiku.

„Pokud je nám známo, je to poprvé, kdy byly vyrobeny hydrogely podobné sklu,“ říká Huang. „Nejenže zapisujeme něco nového do učebnic, což je opravdu vzrušující, ale otevíráme novou kapitolu v oblasti vysoce výkonných měkkých materiálů.“

Zdroj: am.ac.uk