Створено матеріал, який м'який та міцний одночасно

Британські вчені розробили матеріал з дужесуперечливими властивостями. Він на 80% складається з води, але водночас м'який, еластичний і міцний. У ході проведеного експерименту прямокутник із цього матеріалу кілька разів переїхав автомобіль вагою 1200 кілограмів. Можна було очікувати, що він лусне, як заповнена водою повітряна куля, але цього не сталося — вона відновилася і знову підняла листи металу, під якими лежала. За словами винахідників, їх матеріал у спокійному положенні має властивості гуми, а при стисканні нібито перетворюється на надтверде скло. Створений матеріал планується використовувати у створенні роботів, датчиків, протезів та навіть спортивного взуття. Пропоную разом розібратися, як вченим удалося дати «шматку гуми» настільки складні властивості.

Найм'якший і найміцніший матеріал у світ схожий на шматок холодця

Подробицями про незвичайний матеріал поділилосянаукове видання «Science Alert». Якщо говорити точніше, він є навіть не гумою, а холодцем. При торканні він, подібно до желе, згинається і тремтить. Однак, незважаючи на 80% вміст води в його складі, його не зможе розчавити навіть найсильніша людина у світі. Як і говорилося вище, матеріал має високий опір до стиску - при сильному тиску він нібито перетворюється на загартоване скло.

Що таке гідрогель?

По своїй суті, новий матеріал єгідрогель. Так прийнято називати речовини, які складаються із міцно пов'язаних між собою полімерних ланцюгів. Гідрогелі здатні вбирати велику кількість води - регулюючи його кількість, вчені здатні надавати матеріалу різні фізичні властивості. Гідрогелі вже давно цікавлять вчених, тому що мають велику міцність і здатні відновлювати свою форму навіть після високого тиску. Проте, досі існували порогові значення — за надто сильного стискання зроблені з гідрогеля фігури руйнувалися. Але британським ученим удалося вирішити цю проблему.

Гідрогель можна купити навіть у магазині — з нього роблять засіб для накопичення та утримання вологи у ґрунті

Найміцніший гідрогель

За словами одного з авторів наукової роботиЦзехуана Хуанга (Zehuan Huang), для збільшення міцності матеріалу, вони зміцнили зв'язки між молекулами гідрогелю за допомогою зшиваючих агентів. У ролі виступила речовина кукурбитурил, молекули якого формою нагадують бочку. Він, як висловилися вчені, утримує молекули подібно до наручників. Змінюючи склад гідрогелю, дослідники можуть створювати матеріали з іншими властивостями. Всім цим матеріалам можна знайти застосування.

Наскільки нам відомо, це перший гідрогель звластивостями, подібними до міцного скла. Ми не просто створили щось цікаве, а відкрили новий розділ у галузі «м'яких матеріалів з високими експлуатаційними характеристиками», — похвалився Цзехуан Хуанг.

Щоб довести міцність матеріалу, вченіпровели експеримент. Вони поклали невеликий шматочок «холодця» між двома тонкими листами металу. Після цього кілька разів проїхав автомобіль вагою 1200 кілограмів. Матеріал стискався до кількох міліметрів, але залишався цілим і після повіту автомобіля швидко відновив свою форму. За словами авторів наукової роботи, матеріал не пошкодився — зовнішній вигляд у нього був такий самий, як до випробування.

З нового матеріалу можна зробити кросівки з лічильником кроків

Завдяки тому, що матеріал витримує великетиск і відновлює свою форму, його можна використовувати у роботах. Теоретично, можна наділити роботів системою розпізнавання дотиків, зробивши їх ще більше схожими на реальних людей.

Посилання на цікаві статті, смішні меми та багато іншої цікавої інформації можна знайти на нашому телеграм-каналі. Підпишіться!

Як я вже говорив вище, гідрогелі давноцікавлять вчених своїми незвичними властивостями. У 2019 році китайські вчені знайшли їм відмінне застосування в медицині – за допомогою них можна зупиняти неконтрольовані кровотечі. Вчені постаралися зробити гідрогель максимально сумісними із сполучними тканинами людини, і у них це вийшло. При виникненні кровотечі можна закласти рану речовиною і посвітити на неї ультрафіолетом - суміш твердне і запобігає втраті крові. Докладніше про цей винахід ви можете почитати тут.