Витримає навіть слона. Вчені створили "супержеле", яке дивує своєю міцністю (відео)

У ході нового дослідження вчені під керівництвом Кембриджського університету розробили желеподібний матеріал, який, хоч і складається на 80% з води, але може витримати вагу машини, яка по ньому проїдиться, а також цілого слона, і повністю відновитися до своєї початкової форми, пише Science Alert..

Дослідники вважають, що це перший випадок, коли такий м'який матеріал показав чудову стійкість до стиснення. На вигляд і на дотик гідрогель схожий на тягуче желе, але при стисканні поводиться як надтверде скло, що не б'ється.

"Супержеле" можна використовувати для різних цілей: в біоелектроніци, м'якій робототехніці і навіть біомедицині, наприклад, для заміни пошкодженого хряща.

Поведінка твердих і м'яких матеріалів залежить від їхньої молекулярної структури. Еластичні, гумоподібні гідрогелі є популярним матеріалом досліджень через їхню міцність та здатність до самовідновлення. Тим не менш, розробка гідрогелів, які можуть витримувати стиск і при цьому не руйнуватися, залишається складним завданням.

Застосування гідрогелю останнім часом стає все більш популярним через те, що він має декілька унікальних властивостей: високий вміст води, м'якість, гнучкість, біосумісність з більшістю клітин, температурна чутливість, а також відносно невисока вартість.

Його використовують для виготовлення контактних лінз, засобів гігієни (гелі для волосся, зубні пасти, косметика) та пов'язок для ран.

Чим відрізняється "супержеле" від інших матеріалів, так це своєю молекулярною структурою і способом використання агентів, що зшивають — двох молекул, з'єднаних хімічним зв'язком.

Однак головний ключ до "супержеле" лежить у використанні бочкоподібних молекул — кукурбітурил, кожна з яких утримує дві гостьові молекули всередині своєї порожнини, як "молекулярний наручник".

Вибравши гостьові молекули, які залишаються всередині цих наручників довше, ніж зазвичай, дослідники змогли зберегти полімерну мережу щільно зв'язаною і дозволити їй витримувати сильний стиск.

"Ми не просто вносимо якісь нові зміни до підручників, ми відкриваємо новий розділ у галузі високоефективних м'яких матеріалів", — сказав провідний автор дослідження з Кембриджського університету доктор Цзехуан Хуанг.

"Супержеле" можна буде застосовувати як датчик тиску для моніторингу таких дій, як стояння, ходьба та стрибки. Однак перш ніж матеріал буде готовий до використання в біомедичних та біоелектронних цілях, вченим необхідно провести додаткові дослідження.