Un gel moale, compus din 80% apă, are proprietăți similare sticlei incasabile și poate rezista la trecerea unei mașini de 16 ori peste acesta fără a suferi o deformare ireversibilă. Materialul ar putea fi util pentru o serie de aplicații, inclusiv roboți moi, proteze și dispozitive portabile.
Rețelele de polimeri hidratați, sau hidrogelurile, dezvoltate anterior sunt materiale moi și extensibile, cu proprietăți asemănătoare cauciucului. Totuși, sub compresie ridicată, aceste geluri nu reușesc să revină la forma lor originală.
În prezent, Oren Scherman și colegii săi din cadrul Universității din Cambridge au creat un gel moale și rezistent la compresie, care poate reveni rapid la forma sa originală în decurs de câteva minute, chiar și după ce acesta a fost strivit în mod repetat de o mașină care avea o masă de 1200 de kilograme.
„Această lucrare depășește limitele a ceea ce s-a considerat posibil. De obicei, rețelele de polimeri sunt fie rezistente, fie deformabile. Acest gel combină ambele proprietăți, el fiind, în același timp, atât deformabil, cât și dur”, a declarat Richard Hoogenboom din cadrul Universității Ghent din Belgia, care nu a fost implicat în studiu.
Gelul conține un polimer format din două tipuri de molecule „oaspeți”, un perfluorofenil și un fenil, care se află în interiorul unor molecule „gazdă” în formă de butoi, denumite cucurbiturili. Moleculele „oaspeți” sunt reticulate în interiorul gazdelor, formând o rețea de tip grilaj.
Pe măsură ce legăturile încrucișate se formează prin atracția dintre sarcini opuse, ele se desfac și se reformează în mod constant. Scherman și colegii săi au bănuit că prelungirea duratei de viață a legăturilor înainte de disociere ar putea crește rezistența hidrogelului la compresie.
Pentru a testa această idee, cercetătorii au modificat structura moleculelor fenil din rețea pentru a le face mai rezistente la apă, ceea ce a mărit durata de viață a legăturilor înainte ca acestea să se destrame. Cercetătorii au produs o gamă largă de geluri, de la materiale similare cu sticla la cele asemănătoare cauciucului.
„Această nouă clasă de materiale ar putea fi utilizată în cadrul unei game largi de aplicații, precum înlocuitori de cartilaj, piele electronică, membre protetice, dispozitive portabile și roboți moi”, a declarat Scherman.
