VIDEO: Superželatina sa svojstvima neprobojnog stakla

Znanstvenici Sveučilišta u Cambridgeu razvili su novu vrstu mekanog materijala sa sposobnošću izdržavanja velikih sila. Opisan kao "superželatina", novi hidrogel koristi jedinstvenu internu strukturu "molekularnih lisica" kako bi odgovorio na pritisak prelaskom u stanje nalik na neprobojno staklo.

Hidrogelovi su prilično zanimljivi znanstvenicima jer sadrže visoki postotak vode, a donose svojstva poput rastezljivosti, izdržljivosti i samoizlječenja, zbog čega mogu naći primjenu u mekanoj robotici, naprednim kontaktnim lećama, umjetnom tkivu i zacjeljivanju rana.

Istraživači Cambridgea su te sposobnosti dodatno poboljšali "tweakanjem" molekularne strukture.

"Kako bismo napravili materijale s mehaničkim svojstvima koje želimo, koristimo umrežene tvari, gdje su dvije molekule spojene kemijskom vezom", kaže dr. Zehuan Huang, prvi autor studije. "Koristimo reverzibilne umreživače za izradu mekih i rastezljivih hidrogelova, no stvaranje tvrdog i kompresibilnog hidrogela je teško, a dizajniranje materijala s tim svojstvima potpuno je kontraintuitivno."

Kako bi to postigli, znanstvenici su se poslužili molekulama u obliku bačve nazvanim "cucurbiturils", koje "lisicama" spajaju parove drugih molekula zajedno unutar svoje šupljine. Zatim su upotrijebili molekule dizajnirane posebno da ostanu unutar ove šupljine dulje nego inače, što ima učinak održavanja mreže čvrsto povezanom i omogućava joj da varira od stanja nalik na gumu do stanja koje nalikuje ultra-tvrdom, neprobojnom staklu.

Prema timu, to omogućuje "superželatini" da izdrži sile pritiska ekvivalentne težini slona. Obzirom da pri ruci nisu imali slona poslužili su se automobilom težine od 1.200 kg, kao što možete vidjeti u ovom videu.

Čitavu studiju objavljenu u časopisu Nature Materials, možete pronaći na ovoj poveznici.