Erős és nyújtható új anyag!

Eredeti hosszának hússzorosára nyújtható, és mégsem szakad el! A Harvard Egyetem anyagkutatói, Zhigang Suo és kollégái olyan polimert állított elő, amely nagy mennyiségű vizet képes magába szívni, így hozták létre a 90 százalékos víztartalmú hidrogélt.
Az új anyagot a Nature tudományos magazin legfrissebb számában mutatták be.
Hidrogéleket korábban is készítettek, de azok általában könnyen elszakadtak. A jelenlegi, legerősebb hidrogél például, lágy kontaktlencsék alapanyaga, ezen túlmenően haszálható lehet még mesterséges szervek növesztéséhez, olyan vázak anyagaként, 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 eloszlik a tárgyat ért hatás. 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 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 energiára van szükség négyzetméterenként, a gélt kézzel nem lehet eltépni.
Forrás: MTI