Исследователи из Кембриджского университета (Великобритания) разработали желеобразный материал, который при сжатии действует как сверхтвердое небьющееся стекло. Он может выдержать на себе предмет весом больше тонны и полностью восстановиться до своей первоначальной формы, несмотря на то что он на 80% состоит из воды, сообщает пресс-служба Кембриджа. Подробно разработка описана в журнале Nature Materials.
Разрабатывая «супержеле», команда использовала кукурбитурилы – бочкообразные молекулы-«контейнеры», которые удерживают внутри себя молекулы-«гостей», или «сшивают» их, как молекулярные наручники. Из этих молекул получился гидрогель, который может выдерживать сжатие.
Чтобы сделать гидрогель похожим на стекло, команда выбрала определенные «гостевые» молекулы. Изменение молекулярной структуры молекул-«гостей» внутри молекул-«бочек» позволило динамике материала значительно замедлиться, при этом механические характеристики конечного гидрогеля варьировались от резиноподобных до стеклоподобных состояний.
Не содержащая воды часть материала представляет собой сеть полимеров, удерживаемых вместе за счет обратимых взаимодействий включения/выключения, которые контролируют механические свойства материала. Это первый случай, когда в мягкий материал добавлено такое значительное сопротивление сжатию.
Полученное «супержеле» можно использовать в мягкой робототехнике, биоэлектронике, в биомедицине (например, для замены хряща). Как показано в эксперименте на видео, даже если по материалу проедет автомобиль, «супержеле» останется невредимым.
[Фото: UNIVERSITY OF CAMBRIDGE]
