Создан армированного волокна гидрогель, прочность которого в пять раз превышает прочность стали

Гмдрoгeли, мaтeриaлa, кoтoрый сoстoит в oснoвнoм из вoды, имeют огромный потенциал их использования в различных областях, начиная от изготовления изделий и до изготовления мягких роботов. Однако, практическое применение гидрогелей ограничено их малой мощности. Недавно группа исследователей из университета Хоккайдо закончил разработку нового гидрогелевого материала, армированного тканью, сотканной из мягких волокон. И, как результат, показатель прочности нового материала в пять раз превышает показатель прочности углеродистой стали.

Композитные материалы являются известные люди уже почти тысячелетие, потому что принципы изготовления довольно проста. Примером этого являются обыкновенные кирпичи, которые раньше не обжигались в высокотемпературных печей, но состояла из глины, перемешанной с соломой в качестве наполнителя.

Вернемся к гидрогелям. Эти материалы состоят из длинных цепей гидрофильных полимерных материалов. Из-за того, в размере такого материала может содержать до 90% воды. В большинстве гидрогели не могут похвастаться ни силы, ни стабильности. Однако, добавление к гидрогелю крошечных стеклянных волокон гидрогель превращается в прочный, гибкий и эластичный материал.

Дополнительная прочность синтетического волокна армированного гидрогеля получается из-за образования динамических ионные связи между молекул гидрогеля и волокон. В данном случае ученые использовали гидрогель на основе полиамфолита (polyampholyte) и стеклянных волокон, диаметром около 10 микрометров.

Как результат укрепление материал был 25 раз более прочный, чем простая стекловолоконная ткань, сотканная из того же волокна. По сравнению с чистой гидрогелю прочность нового материала в сотни раз больше, и, как уже говорилось, прочность композитного гидрогеля была выше прочность стали в пять раз. Приведены данные были получены с помощью прямых измерений силы, они основаны на измерении количества энергии, необходимой для разрушения структуры материала.

«Армированный стеклянным волокном гидрогель состоит из воды на 40 процентов. Однако, такой материал, продолжает быть полностью безвредны для окружающей среды», — говорит доктор Жиан Пинг Гун (Dr Jian Ping Гун), — «из-За высокой механической прочности и ряда других свойств у нового материала широкая область применения. Он может быть использован для изготовления искусственных связок и сухожилий, которые в силу прочности материала, сможет выдерживать большие физические нагрузки».

Комментарии запрещены.

Счетчик