ابتكر العلماء هيدروجيل يتحول إلى زجاج صلب تحت الضغط

قال فريق بحثي من جامعة كامبريدج إنهم طوروا نوعًا جديدًا تمامًا من المواد اللينة التي يمكنها بسهولة تحمل الأحمال الثقيلة.

ابتكر العلماء تصميمًا داخليًا فريدًا بنية ذات "أصفاد جزيئية" ، مما جعل من الممكن الحصول على بنية تتفاعل بطريقة خاصة للضغط.

أثناء الضغط ، يمر مثل هذا الهيدروجيل إلى حالة خاصة مثل الزجاج ، مما يجعل من الممكن الحصول على مادة متينة بشكل خاص.

هيدروجيل "الجل الفائق" الجديد يمكنه تحمل قوى الضغط العالية دون التكسير. جامعة كامبريدج

مواد جديدة وآفاق استخدامها المحتمل

يهتم المتخصصون مثل علماء المواد بالهيدروجيلات. بعد كل شيء ، زيادة محتوى الماء فيها (الهلاميات المائية) ومرونة عالية مع خصائص الشفاء الذاتي يسمح تمامًا باستخدامها في الروبوتات والأنسجة الاصطناعية والطب وكذلك مباشرة في الجسم شخص.

لتوسيع إمكانيات التطبيق ، قرر المؤلفون في دراستهم التالية تغيير البنية الجزيئية وبالتالي توسيع إمكانيات تطبيقها.

خلال التجارب المعملية ، تقرر استخدام ما يسمى بالجزيئات ذات الشكل الأسطواني ، التي تسمى القرعيات ، وهي حرفياً تغلق الآخرين في تجويفهم الداخلي الجزيئات.

بعد ذلك ، تم استخدام الجزيئات المصممة خصيصًا للبقاء داخل هذه القرعيات لأطول فترة ممكنة ، من أجل تحقيق تأثير الحفاظ على شبكة متصلة بإحكام.

نتيجة لذلك ، تم الحصول على هيدروجيل ، والذي تبين أنه قادر على التحول من حالة تشبه المطاط إلى زجاج أمان شديد الصلابة.

بعد ذلك ، أجرى المهندسون تجربة وقاموا بتثبيت "الجل الفائق" الناتج بين لوحين معدنيين وركضوا عليه حرفيًا بآلة.

لذلك ، يمكن الافتراض أن المادة ، التي تتكون من 80٪ من الماء ، كان يجب أن تنهار بسرعة كبيرة ، لكنها صمدت أمام الضغط المبذول وعادت بسرعة إلى حالتها الأصلية.

يمكنك مشاهدة تجربة الضغط في الفيديو أدناه.

وهكذا ، لأول مرة ، تمكن العلماء من الحصول على الهلاميات المائية الشبيهة بالزجاج ويعمل العلماء بالفعل على إنشاء مثل هذه مادة مستشعرات الضغط الجديدة ، بالإضافة إلى ذلك ، يعمل المهندسون بنشاط على تكييف الهيدروجيل لاحتياجات الطب ، وكذلك علم الروبوتات.

شارك العلماء نتائج العمل المنجز بالفعل على صفحات منشور الإنترنت Nature Materials.

إذا أعجبتك هذه المادة فلا تنسى تقييمها والاشتراك في القناة. شكرا لاهتمامكم!