Дослідники створюють м'який, гнучкий матеріал, який в 5 разів міцніший за сталь
М'які, але жорсткі
Старе кліше, яке, схоже, може обманювати, безумовно приходить на розум при розгляді нового матеріалу, розробленого дослідниками з Університету Хоккайдо. Він виглядає м'яким і хрустким, що і є, але це так само складно, як метал. Фактично, його розробники кажуть, що він в п'ять разів сильніше, ніж вуглецева сталь, і в той же час має гнучкість гуми.
Посилений матеріал являє собою продукт об'єднання гідрогелів, зазвичай зустрічаються в таких продуктах, як контактні лінзи, зі скловолокном. Результатом є жорстка, але гнучка сітка, побудована для максимальної стійкості. «Це найсильніший м'який матеріал, коли-небудь отриманий людьми», - сказав CNN провідний дослідник Jian Ping Gong.
Новий армований волокном композит демонструє «надзвичайно високу міцність і розтягують властивості, які значно переважали властивості чистих компонентів, що вказує на синергетичний ефект», - написала команда в своїх дослідженнях, яка була опублікована в журналі Advanced Functional Materials. Грунтуючись на тому, скільки енергії потрібно для його руйнування, цей гідрогель, посилений волокнами, приблизно в 100 разів жорсткіше звичайних гідрогелів і в 25 разів сильніше, ніж звичайна тканина зі скловолокна.
Натхнення для матеріалу, пояснив Гонг, походить від природи. «Іноді, коли я бачу квітка, що виходить з дуже твердого статі - бетонна тріщина, мені було цікаво, чому у маленького квітки, такого маленького прекрасного квітки, є така велика велика енергія, щоб виходити», - сказала вона CNN. «Цей гель сам по собі виглядає дуже м'яким і слабким, але він може створювати величезну кількість енергії».
Гнучкий діапазон використання
Завдяки сучасним передовим інженерним і дизайнерським технологій вчені експериментували з рядом матеріалів для створення так званих метаматеріалів. Це синтетичні композити з існуючих матеріалів з властивостями, не знайденими в їх вихідних компонентах. Дослідження в цій області привели до розробки декількох метаматеріалів, що змінюють форму. Можна використовувати для зарядки пристроїв по бездротовій мережі, а інший - за допомогою світла.
Японський армований гідрогель, з іншого боку, пропонує ще більше потенційних застосувань. «Матеріал має безліч потенційних додатків завдяки його надійності, довговічності і гнучкості. Наприклад, на додаток до модних і виробничим застосуванням його можна використовувати в якості штучних зв'язок і сухожиль, що зазнають сильних навантажень, - сказав Гонг в прес-релізі.
Дійсно, такий м'який, але жорсткий матеріал здається ідеальним для біологічних замінників; Штучні суглоби, зроблені з ним, можуть бути навіть сильніше реальною. Команда Гонгу вже веде переговори про можливу співпрацю в розробці штучних хрящів з декількома компаніями.
Крім розробки штучних органів, Гон також бачить застосування в спортивному одязі і захисних пристосувань, таких як шоломи і куленепробивні жилети. «Я думаю, що це може мати дуже хорошу продуктивність проти кулі», - сказала вона CNN. Ще краще, тому що складовою гідрогель має 40-відсотковий рівень води, він також є екологічно чистим.
Звичайно, технологія ще не вдосконалена, але вона відкрила двері для аналогічної роботи. Для Гонгу і її команди мета здається набагато простіше. «Якщо наш матеріал може ... змусити людей жити краще, я думаю, ми будемо дуже, дуже щасливі».
Література: CNN, Університет Хоккайдо, розширені функціональні матеріали
