Żelowy supermateriał, który sam się naprawia

W wyniku przypadkowego odkrycia naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Karoliny Północnej (NCSU) stworzyli nową klasę materiałów zwanych „szklistymi żelami”, które są półpłynne, rozciągliwe, wykazują wysoką przyczepność, ale przede wszystkim zdolność do „samoleczenia” w przypadku pęknięcia lub cięcia. Ich właściwości wskazują, że mogłyby zastępować w wielu zastosowaniach tworzywa sztuczne.

Meixiang Wang z NCSU wraz zespołem eksperymentował z materiałami wykonanymi z polimeru z cieczą jonową, która przewodzi elektryczność, próbując stworzyć rozciągliwe, nadające się do noszenia urządzenia, które mogłyby być stosowane w czujnikach ciśnienia, innych urządzeniach medycznych lub robotyce. Zmieniając skład substancji badacze niejako przypadkiem stworzyli żel, który początkowo wyglądał jak „zwykły kawałek przezroczystego, elastycznego plastiku”, zanim testy wykazały, że był bardzo twardy, ale nie kruchy jak inne popularne tworzywa sztuczne.

Szkliste żele powstałe w ten sposób nie wysychają, mimo że składają się w 50…60% z cieczy. Testy wykazały, że mają „ogromną” wytrzymałość na pękanie i odporność na odkształcenia. Materiał może również się „samonaprawiać”, gdy jego struktura ulega przerwaniu. Ma rodzaj pamięci materiałowej, która pozwala rozciągniętemu żelowi wracać do pierwotnej formy po podgrzaniu. Zdolność ta nie jest nowa i wyjątkowa w materiałach, ale w połączeniu z innymi tworzy zupełnie nową niezwykłą kombinację.

Źródło: sciencealert.com, Fot. NC State University

Mirosław Usidus