Az új anyagot a Nature tudományos magazin legfrissebb számában mutatták be. Hidrogéleket korábban is készítettek, de azok általában könnyen elszakadtak. A jelenlegi legerősebb hidrogéleket például lágy kontaktlencsék gyártásához használják fel, de ezen túlmenően szükség lenne az anyagra mesterséges szervek növesztéséhez is olyan vázakra, melyekre az őssejtek ráépülhetnek - vagy akár porcokat is helyettesíthetnének vele. Az új hidrogél két polimerből, alginátból és poliakrilamidból készült.
Mindkét polimer hálózatot alkot, de különböző kémiai kötéseket alkalmaz ehhez: az alginát molekulái ionos kötéssel kapcsolódnak egymáshoz, míg a poliakrilamidban erősebb, kovalens kötések vannak. Ez a kettősség adja az új hidrogél különleges tulajdonságát.
Amikor a gélt nyújtják, megütik vagy csavarják, akkor az ionos kötések elszakadhatnak, majd újjáalakulhatnak az anyag teljes kiterjedésében, így oszlatva szét az erőhatást, amely érte a tárgyat. Eközben kevesebb kovalens kötés szakad fel, ami előny, hiszen e kötések megszűnése visszafordíthatatlan. A megmaradó kovalens kötések összetartják az anyagot, ez teszi lehetővé, hogy az erőhatást követően visszanyerje a tárgy az eredeti formáját.
Külön-külön mindkét polimer képes hidrogélt létrehozni, ám amikor összekeverik őket, az így kialakuló anyag sokkal erősebbé válik, mint a kiinduló anyagok bármelyike. Az új anyag elszakításához körülbelül 9 ezer joule munkára van szükség négyzetméterenként, amennyi a természetes gumi eltépéséhez is kell. A gél eredeti hossza 20-szorosára is nyújtható anélkül, hogy elszakadna, kézzel el sem lehet tépni. Demonstrációs videójukban a kutatók egy nagy méretű fémgolyót ejtenek magasból a kifeszített hidrogélre, amelyről nyom nélkül egyszerűen visszapattan a golyóbi.
0 Megjegyzések