Stworzono kompozyt hydrożelowy 5 razy wytrzymalszy od stali

Uczeni z Uniwersytetu Hokkaido stworzyli hydrożelowy materiał wzmocniony włóknami szklanymi, który jest 5 razy trudniejszy do złamania niż stal niestopowa, ale jednocześnie podatny na zginanie i rozciąganie. Taka kombinacja sprawia, że innowacyjny materiał może być wykorzystany jako fundament sztucznych więzadeł i ścięgien lub w sytuacjach, gdy potrzebny jest wytrzymały, ale jednocześnie elastyczny materiał.

Materiał nazwany miękkim kompozytem wzmocnionym włóknami (FRSC) otrzymano poprzez łączenie hydrożeli zawierających duże ilości wody z włóknami szklanymi.

- Materiał ten ma wiele potencjalnych zastosowań ze względu na swoją niezawodność, trwałość i elastyczność - powiedział Jian Ping Gong, jeden z autorów odkrycia.

Innowacyjny supermateriał łączy w sobie najlepsze cechy obu materiałów źródłowych. Uczeni przekonują, że niezwykła wytrzymałość kompozytu pochodzi z dynamicznych wiązań jonowych - atomy przyciągają się nawzajem, gdy elektrony zostają zamieniane - działając między włóknami i hydrożelami oraz samymi hydrożelami.

Wytrzymałość kompozytu zwiększono dzięki dodaniu do niego dodatkowych hydrożeli. Ten sam proces może zostać wykorzystany do dodania do kompozytu innych miękkich wytrzymałych elementów, jak np. guma.

Efekt końcowy - FRSC - jest 25 razy wytrzymalszy od tkanin z włókna szklanego, 100 razy wytrzymalszy od hydrożeli i 5 razy mocniejszy od stali niestopowej (w odniesieniu do energii niezbędnej do ich złamania). Już wkrótce tego typu materiały mogą zrewolucjonizować medycynę.