Собрали клубнику без вмятин: новый гидрогель может растягиваться в 15 раз
Молекулярные инженеры из Университета Цинхуа в Китае создали новый гидрогель, который может растягиваться в 15 раз по сравнению с первоначальным размером, возвращаясь затем к первоначальной форме. Чтобы получить новый, гораздо более эластичный материал, учёные модифицировали процесс создания гидрогелей.
Вообще, гидрогель — это полимер, который обладает способностью впитывать влагу. Распространённые гидрогели обычно получают из полимеров, соединённых молекулами воды. Насыщаясь водой, гидрогель из сухого превращается в желе, значительно увеличиваясь в объёме. Типичные гидрогели известны своей эластичностью — их можно растягивать, как резинку. Но большинство из них не очень хорошо восстанавливают первоначальную форму, что делает их недостаточно эластичными.
В ходе исследования молекулярные инженеры из Китая стремились улучшить характеристики гидрогеля, изменив технологию изготовления.
Чтобы создать улучшенный гидрогель, изобретатели добавили к стандартному подходу то, что они описывают как «цепочки жемчужного ожерелья». Речь идёт о полимерных цепочках в виде спиралей, соединённых с помощью атомов углерода. Учёные обнаружили, что такие цепочки могут расправляться при растяжении и собираться при отпускании. А чтобы создать искомые цепочки из полимеров, инженеры удалили воду из обычного гидрогеля. Тем самым они вынудили существующие в нём цепочки сплотиться исключительно между собой. На следующем этапе они опять добавили в материал воду.
В результате оказалось, что 30-сантиметровый лоскут обновлённого гидрогеля можно растягивать до пяти метров. Когда экспериментаторы выпустили тянучку из рук, он за несколько секунд снова сжался до изначальных размера и формы. Создатели новинки считают, что куски «пересобранного» материала в форме блинов можно растягивать во все стороны до тех пор, пока исходный образец не станет в 100 раз больше своей первоначальной площади, а затем сможет вернуться к исходному первоначальному размеру, если оставить его в покое.
Чтобы проверить работу своего гидрогеля в обычных условиях, инженеры изготовили на его основе роботизированные захваты. Затем проверили в лаборатории, насколько бережно манипуляторы из столь эластичного материала будут обращаться с деликатными предметами. И увидели, что «нежные руки» робота собирают, например, клубнику без каких-либо повреждений. Так опыты дали изобретателям право верить, что новый гидрогель будет в итоге широко использоваться для разных коммерческих целей.
Вообще, гидрогель — это полимер, который обладает способностью впитывать влагу. Распространённые гидрогели обычно получают из полимеров, соединённых молекулами воды. Насыщаясь водой, гидрогель из сухого превращается в желе, значительно увеличиваясь в объёме. Типичные гидрогели известны своей эластичностью — их можно растягивать, как резинку. Но большинство из них не очень хорошо восстанавливают первоначальную форму, что делает их недостаточно эластичными.
В ходе исследования молекулярные инженеры из Китая стремились улучшить характеристики гидрогеля, изменив технологию изготовления.
Чтобы создать улучшенный гидрогель, изобретатели добавили к стандартному подходу то, что они описывают как «цепочки жемчужного ожерелья». Речь идёт о полимерных цепочках в виде спиралей, соединённых с помощью атомов углерода. Учёные обнаружили, что такие цепочки могут расправляться при растяжении и собираться при отпускании. А чтобы создать искомые цепочки из полимеров, инженеры удалили воду из обычного гидрогеля. Тем самым они вынудили существующие в нём цепочки сплотиться исключительно между собой. На следующем этапе они опять добавили в материал воду.
В результате оказалось, что 30-сантиметровый лоскут обновлённого гидрогеля можно растягивать до пяти метров. Когда экспериментаторы выпустили тянучку из рук, он за несколько секунд снова сжался до изначальных размера и формы. Создатели новинки считают, что куски «пересобранного» материала в форме блинов можно растягивать во все стороны до тех пор, пока исходный образец не станет в 100 раз больше своей первоначальной площади, а затем сможет вернуться к исходному первоначальному размеру, если оставить его в покое.
Чтобы проверить работу своего гидрогеля в обычных условиях, инженеры изготовили на его основе роботизированные захваты. Затем проверили в лаборатории, насколько бережно манипуляторы из столь эластичного материала будут обращаться с деликатными предметами. И увидели, что «нежные руки» робота собирают, например, клубнику без каких-либо повреждений. Так опыты дали изобретателям право верить, что новый гидрогель будет в итоге широко использоваться для разных коммерческих целей.
- Дмитрий Ладыгин
- phys.org
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
«Космос-2612» против спутника-шпиона: Россия показала, что не будет мириться с американской разведкой на орбите
Почему западные эксперты считают, что противостояние на орбите выходит на более новую и крайне опасную стадию...
Что-то странное живет в старом топливе, вытекшем из затонувших кораблей во Вторую мировую войну
По словам ученых, в нефтепродуктах на дне моря «не протолкнуться»: 42 типа, 107 классов, 249 отрядов, 432 семейства, 1 047 родов микроорганизмов...
Сверхзвуковой флот США стоимостью 3,8 миллиарда долларов едва не был уничтожен детской игрушкой
По словам американских экспертов, Пентагон находится в панике. Против США применили технологию, которую разработали… американские союзники...
1319 подтвержденных случаев реинкарнации: исследование американских ученых выявило поразительные закономерности
Исследователи не знают, как объяснить механизм перерождения, но игнорировать статистику тоже не могут...
Секрет шаровой молнии раскрыт? Китайские ученые провели серию крайне необычных опытов
До разгадки феномена еще далеко, но, возможно, сделаны большие шаги в нужном направлении...
Загадочный звездный узор на знаменитой картине Ван Гога поставил точку в споре столетней давности
Выяснилось, что целая толпа литературоведов сильно ошибалась в биографии великого художника...
Шимпанзе смогли создать свою цивилизацию, если бы 4 миллиона лет назад в их развитие не вмешался древний вирус
Новая научная работа наглядно демонстрирует, как сильно вирусы могут управлять развитием жизни на Земле. Страшно подумать, но ведь человечества могло и не быть...
1600-летняя нанотехнология удивительного римского стекла, меняющего цвет, наконец-то раскрыта
У древних мастеров не было ни микроскопов, ни знаний о наномире, но почему современные ученые смогли повторить их материал только сейчас?...
Европа и Северная Америка — это… один континент: по революционной теории, Атлантический океан так и не разделил их до конца
При этом западные географы «лишились» целого континента, а в России Азия ушла в «самостоятельное плавание»...
Новая окаменелость подтверждает: предок человека появился на 200 000 лет раньше, чем считали ученые
Антропологи говорят, что доминировал тогда совсем другой вид, а в итоге выжил именно наш далекий пращур...
Марс и Луну проверят на следы древних цивилизаций: как ученые собираются это сделать
Новая технология принесет пользу, даже если исследователи не найдут инопланетян...
Что творится с климатом: почему четыре сезона в России уходят в прошлое?
Эксперт — о зимах без снега, внезапных смерчах и солнце, которое стало злее...
Горбатые киты растут гораздо быстрее в одних океанах, чем в других: что скрывается за этой аномалией?
Но, может быть, разгадка феномена проще, чем думают ученые. И она вовсе не в китах...
Зеркальная жизнь — новая угроза для человечества: способ ее обнаружить уже имеется, но есть нюансы
Стоит ли бояться уже сейчас или поверить скептикам и пока что успокоиться?...