Superwytrzymały hydrożel w akcji

Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda pochwalili się właśnie swoim najnowszym odkryciem z dziedziny materiałów. Jest to hydrożel - który jest w stanie wytrzymać potężne uderzenie metalową kulą. Zresztą, jako że zdjęcie jest warte 1000 słów, a filmik co najmniej milion (według naszych skromnych wyliczeń) - zobaczcie sami.

Hydrożel jest siecią polimerów, która jest w stanie wchłonąć i zatrzymać duże ilości wody. Dzięki tym właściwościom jest on stosowany w przeróżnych dziedzinach przemysłu - do tworzenia kosmetyków, opatrunków, a także do tworzenia soczewek i implantów chirurgicznych.

Problem z nim był do tej pory taki, że był on dość słaby - nie potrafił wytrzymać nawet lekkiego ściskania czy rozciągania bez utraty swoich właściwości.

Dlatego naukowcy postanowili go udoskonalić wykorzystując mieszaninę dwóch polimerów - alginianu i poliakrylamidu. Oddzielnie z każdego z tych polimerów da się stworzyć hydrożel, jednak naprawdę unikalne właściwości daje ich połączenie.

Dzieje się tak dzięki temu, że tworzą one zupełnie różne połączenia chemiczne - cząsteczki alginianu łączą się przez wiązania jonowe, podczas gdy poliakrylamidu przez silniejsze wiązania kowalencyjne. Przy rozciąganiu lub uderzeniu wiązania jonowe są rozbijane - po czym po powrocie do naturalnego kształtu (co dzieje się dzięki wiązaniom kowalencyjnym) potrafią one się ponownie połączyć.

Powstały w ten sposób hydrożel może być rozciągnięty 20-krotnie zanim zacznie się rwać, a energia konieczna aby tego dokonać wynosi 9000 dżuli na metr kwadratowy - a więc jest porównywalna z tą osiąganą przez naturalną gumę (ale guma nie posiada właściwości hydrożelu).

Nowy materiał naukowcy planują wykorzystać jako rusztowanie do hodowania w laboratoriach organów z tkanek pacjentów oraz tworzenia soczewek nowej generacji.

Źródło: