Інженери створили гідрогель, який розтягується у 100 разів

Інженери створили гідрогель, який завдяки зміні структури може розтягуватися у 100 разів від початкових розмірів, а після цього швидко відновлюватися до попереднього стану. Це забезпечила наявність у структурі гідрогелю згорнутих у форму намистин полімерів, з'єднаних атомами вуглецю, що вчені її назвали «перловим намистом». Такі полімерні намистини при розтягуванні розгортаються, а відтак знову скручуються, зменшуючи розміри матеріалу. Винахід опублікований у журналі Science.

Розтягування диску з наделастичного гідрогелю. Lili Chen et al. / Science, 2024

Розтягування диску з наделастичного гідрогелю. Lili Chen et al. / Science, 2024


👋 Слідкуйте за наукою разом з нами — підписуйтеся на наш телеграм та інстаграм, буде цікаво!


Де згодиться супереластичний гідрогель?

Досліди науковців показали, що 30-сантиметрова стрічка гідрогелю може розтягнутися на довжину п'яти метрів, а після цього за кілька секунд повернутися до початкового розміру. Крім цього, матеріал демонстрував певною мірою самозагоювання. Наприклад, коли матеріал розрізали навпіл, а відтак половинки склали разом на 1 хвилину, його все ще можна було розтягнути на 200 відсотків, а після 5 хвилин на «загоювання» — на 600 відсотків. І він зберігав свою наделастичність навіть через місяць після тримання за кімнатних умов, не висихаючи. А надута з гідрогелю кулька з товщиною стінок 50 мікрометрів витримала вагу 50-кілограмової людини. Це робить матеріал вдалим у м'якій електроніці та робототехніці.

Демонстрація міцності гідрогелю. Lili Chen et al. / Science, 2024

Демонстрація міцності гідрогелю. Lili Chen et al. / Science, 2024

Для демонстрації практичної користі нового матеріалу, науковці створили з нього надувні роботизовані захвати. Вони могли однаково успішно хапати крихкі предмети, як-от полуницю, а також у сто разів більшу за неї модель Сатурна. Водночас вони витримували тиск та навіть проколювання голкою, якщо дати їм секунду на загоєння.

Захвати з гідрогелю тримають полуницю і модель планети. Lili Chen et al. / Science, 2024

Захвати з гідрогелю тримають полуницю і модель планети. Lili Chen et al. / Science, 2024

  • Гідрогелі також створюють, щоб добувати воду з повітря. Нещодавно створений матеріал показав, що може поглинати 1,79 грама води на кожний грам власної ваги, навіть за низької вологості повітря.