Самый растяжимый и прочный в мире гель (видео)

Группа ученых Гарвардского университета (США) во главе с Чжиганом Со (Zhigang Suo) получила новый материал с уникальными свойствами. Речь идет об особом геле, который способен растягиваться до 20 раз от своей исходной длины, кроме того, данный материал чрезвычайно прочен.

Гидрогель представляет собой полимерную решетку, которая вступает в контакт с водой и образует желеобразную структуру. Традиционно большинство подобных структур действительно обладают упругими характеристиками, однако при растяжении они довольно быстро разрушаются, а попросту говоря рвутся. Наиболее прочные гидрогели используются для производства контактных линз, если же ученым удастся значительно усовершенствовать свойства подобных материалов, то их можно будет использовать для изготовления искусственных органов.

Новый гидрогель образован из комплексной структуры двух полимеров, альгината и полиакриламида. Эти полимеры образуют структуры с разными типами связей, молеклы альгината удерживаются при помощи ионной связи, а молекулы полиакриламида образуют ковалентную связь. Когда гель растягивается, ионные связи разрушаются и образуют в материале другую конструкцию, рассеивая энергию по широкой площади и не позволяя ковалентным связям необратимо разрываться. В итоге ковалентные связи удерживают материал в целости и заставляют его снова принимать свою исходную форму.

По отдельности оба полимера образуют обычные, ничем не примечательные гидрогели со столь же непримечательными свойствами, однако вместе они оказываются несравненно прочнее, чем по отдельности. Энергия, необходимая для разрыва данного материала примерно соответствует показателям резины и достигает 9000 джоулей на квадратный метр. Гель может растягиваться до 20 раз относительно своего исходного размера, прежде чем произойдет разрыв. Авторы проекта даже утверждают, что руками этот материал порвать невозможно.