Британські вчені розробили матеріал з дуже суперечливими властивостями. Він на 80% складається з води, але при цьому одночасно м’який, еластичний і міцний. В ході проведеного експерименту з цього матеріалу кілька разів переїхав автомобіль вагою 1200 кілограмів. Можна було очікувати, що він лопне як заповнений водою повітряна куля, але цього не сталося — він відновився і знову підняв листи металу, під якими лежав. За словами винахідників, їх матеріал в спокійному положенні має властивості гуми, а при стисненні нібито перетворюється в надтверде скло. Створений матеріал планується використовувати в створенні роботів, датчиків, протезів і навіть спортивного взуття. Пропоную разом розібратися, як вченим вдалося дати «шматку гуми» настільки складні властивості.
Самий м’який і міцний матеріал в світ схожий на шматок холодцю
Подробицями про незвичайний матеріал поділилося наукове видання science alert. Якщо говорити точніше, він являє собою навіть не гуму, а холодець. При торканні він, подібно желе, згинається і тремтить. Однак, незважаючи на 80% вміст води в його складі, його не зможе розчавити навіть найсильніша людина в світі. Як і говорилося вище, матеріал володіє високим опором до стиснення — при сильному тиску він нібито перетворюється в загартоване скло.
Що таке гідрогель?
За своєю суттю, новий матеріал являє собою гідрогель. Так прийнято називати речовини, які складаються з міцно пов’язаних між собою полімерних ланцюгів. Гідрогелі здатні вбирати велику кількість води-регулюючи його кількість, вчені здатні надавати матеріалу різні фізичні властивості. Гідрогелі вже давно цікавлять вчених, тому що мають велику міцність і здатні відновлювати свою форму навіть після високого тиску. Однак, досі існували порогові значення — при занадто сильному стисненні зроблені з гідрогелю фігури руйнувалися. Але британським вченим вдалося вирішити цю проблему.
Гідрогель можна купити навіть в магазині-з нього роблять засіб для накопичення і утримання вологи в грунті
Найміцніший гідрогель
За словами одного з авторів наукової роботи цзехуана хуанга (zehuan huang), для збільшення міцності матеріалу вони зміцнили зв’язки між молекулами гідрогелю за допомогою зшиваючих агентів. В їх ролі виступило речовина кукурбітурил, молекули якого за формою нагадують бочку. Він, як висловилися вчені, утримує молекули подібно до наручників. Змінюючи склад гідрогелю, дослідники можуть створювати матеріали і з іншими властивостями. Всім цим матеріалам можна буде знайти застосування.
Наскільки нам відомо, це перший гідрогель з властивостями, схожими на міцне скло. Ми не просто створили щось цікаве, а відкрили нову главу в області «м’яких матеріалів з високими експлуатаційними характеристиками», — похвалився цзехуан хуанг.
Щоб довести міцність матеріалу, вчені провели експеримент. Вони поклали невеликий шматочок «холодцю» між двома тонкими листами металу. Після цього по цій поверхні кілька разів проїхав автомобіль вагою 1200 кілограмів. Матеріал стискався до декількох міліметрів, але залишався цілим і після повіту автомобіля швидко відновив свою форму. За словами авторів наукової роботи, матеріал нітрохи не пошкодився-зовнішній вигляд у нього був такий же, як до випробування.
Де застосовуються гідрогелі?
Вчені вважають свій винахід дуже перспективним і вже припускають, де його можна використовувати. Так як гідрогель дуже м’який і нешкідливий для людського здоров’я, його можна використовувати при створенні носяться пристроїв. Наприклад, можна створити зручні кросівки з датчиком кроків — електроніка буде надійно захищена і взуття може прослужити дуже довго.
З нового матеріалу можна зробити кросівки з лічильником кроків
Завдяки тому, що матеріал витримує великий тиск і відновлює свою форму, його можна використовувати в роботах. В теорії, можна наділити роботів системою розпізнавання дотиків, зробивши їх ще більше схожими на справжніх людей.
Посилання на цікаві статті, смішні меми та багато іншої цікавої інформації можна знайти на нашому телеграм-каналі. Підпишіться!
Як я вже говорив вище, гідрогелі давно цікавлять вчених своїми незвичайними властивостями. У 2019 році китайські вчені знайшли їм відмінне застосування в медицині — за допомогою них можна зупиняти неконтрольовані кровотечі. Вчені постаралися зробити гідрогель максимально сумісними зі сполучними тканинами людини і у них це вийшло. При виникненні кровотечі можна закрити рану речовиною і посвітити на нього ультрафіолетом — суміш твердне і запобігає втраті крові. Детальніше про цей винахід ви можете почитати тут.
