Японські вчені створили надміцний матеріал

Японські вчені створили унікальну суміш полімерів, яка дозволить створити цілий ряд більш міцних і довговічних матеріалів, здатних адаптуватися до навколишнього середовища.

При заняттях в тренажерному залі людина навмисно розриває волокна м’язів, щоб утворювалися нові і більш міцні тканини. Для цього м’язи повинні бути забезпечені амінокислотами – будівельним елементом білків, які при з’єднанні створюють нові м’язові волокна. Подібним чином вирішили діяти і фахівці Університету Хоккайдо. Вони використовували двухсетевие гідрогелю – м’який, але міцний матеріал, що складається на 85% з води, а також двох полімерних мереж – жорсткою і крихкою плюс м’якою і еластичною.

Вчені помістили двухсетевие гідрогелю всередину розчину з мономерами, які при з’єднанні утворюють полімери. Цей розчин імітує функцію циркулюючої крові, що доставляє амінокислоти в м’язи.
При впливі на гідрогель розтягування деякі з жорстких і тендітних полімерних ланцюгів порвуться, що призведе до створення механорадікалов на кінці первинних полімерних ланцюгів. Вони запускають з’єднання мономерів, що плавають в розчині, і підсилюють матеріал.

При повторенні цього процесу кілька разів міцність матеріалу виростає в півтора рази, а жорсткість – в 23 рази. При цьому маса збільшується менш ніж вдвічі. Вчені змогли додати матеріалу і ще одна властивість: при нагріванні його поверхню краще відштовхує воду. Для цього використовуються спеціальні мономери, які змінюють реакцію гелю на тепло.

Перш за все фахівці розраховують використовувати матеріал в охороні здоров’я. Вони сподіваються, що їх розробка прискорить появу гнучких екзоскелетів для пацієнтів з переломами.