Новый гидрогель выдерживает вес слона. Из него сделают роботов и искусственные хрящи

Ученые из Кембриджского университета разработали новый тип гидрогеля, способного выдерживать колоссальные нагрузки.

По словам авторов, у нового гидрогеля есть уникальная внутренняя структура, которая реагирует на сжатие и переходит в состояние, подобное стеклу. Благодаря этому его тяжело раздавить. 

Гидрогели — это универсальный материал. Ученые заинтересовались ими благодаря тому, что они содержат воду в больших количествах, а значит, биосовместимы и их можно использовать в организме человека. Также они эластичны и могут самовосстанавливаться. Такие свойства можно применить в робототехнике, для создания передовых контактных линз, искусственных тканей и при заживлении ран.

Авторы новой работы хотели расширить спектр применения гидрогеля и для этого изменили его основную молекулярную структуру.

Чтобы создавать материалы с нужными механическими свойствами, мы используем сшиватели, в которых две молекулы соединяются химической связью. Мы используем обратимые сшиватели для изготовления мягких и эластичных гидрогелей.

Цзехуань Хуан, доктор и первый автор исследования.

Во время работы исследователи использовали бочкообразные молекулы — они связывают пары других молекул вместе внутри своей полости. Такая прочная связь межу молекулами обеспечивает свойства нового гидрогеля — он может переходить из состояния, подобного резине, в состояние, напоминающее сверхтвердое, небьющееся стекло. 

По словам разработчиков, материал может выдержать вес слона. Прочность гидрогеля протестировали с помощью автомобиля. По гидрогелю проехали на машине и он смог восстановить свой прежний вид.