Ученые создали самый эластичный и прочный материал в мире.
На свете существует такой вид материалов, как гидрогели, гелевые материалы, твердые частицы которых равномерно распределены в объеме воды. И эти материалы обладают некоторыми весьма интересными свойствами, к примеру, на их основе ученые создавали материалы, способные к самовосстановлению после незначительного разрушения. Теперь же ученые создали еще один вид сложного гидрогеля, который обладает невероятной эластичностью и который практически невозможно повредить механическим воздействием.
Эластичность - это отличительная черта практически всех гидрогелей. Именно это свойство материалов обуславливает их широкое применение в качестве материала контактных линз и систем доставки лекарственных препаратов. Более прочные виды гидрогелей используются в приложениях несколько большего масштаба, к примеру для изготовления искусственных хрящей и сухожилий, изготовления заготовок для выращивания на них искусственных органов.
Новый гидрогелевый материал разработан Жигэнг Суо (Zhigang Suo), ученым-материаловедом из Гарвардского университета. В его основе лежат два полимерных материала - альгинат (alginate) и полиакриламид (polyacrylamide). Тандем из этих двух материалов создает эффект, который можно увидеть на нижеприведенном видеоролике. Ионные связи разрываемых молекул альгината позволяют равномерно распределить энергию воздействия на всю площадь и весь объем материала, это защищает от разрыва молекулы полиакриламида, которые обеспечивают эластичность гидрогелевого материала.
Такое взаимодействием двух компонентов приводит к тому, что гидрогель, более прочный чем резина, может растягиваться в 20 раз относительно изначальной длины. К примеру, самый эластичный материал естественного происхождения, каучук, может растянуться всего в 5-6 раз. Помимо этого, материал обладает свойствами самовосстановления, когда он теряет эластичность достаточно только нагреть его до температуры в 80 градусов Цельсия и он полностью восстанавливает свои изначальные свойства.
Click to view
