Επαναστατικό υλικό "αυτοθεραπεύεται"

Κατάφερε να επιδιορθωθεί μόνο του όταν το έκοψαν στη μέση

Ομάδα ερευνητών στην Ισπανία δημιούργησε ένα επαναστατικό υλικό. Πρόκειται για ένα πλαστικό πολυμερές που έχει την ικανότητα να επιδιορθώνει μόνο του τις ζημιές που προκαλούνται σε αυτό. Το πλαστικό πολυμερές ανέπτυξαν ερευνητές του Κέντρου Ηλεκτροχημικών Τεχνολογιών στο Σαν Σεμπαστιάν.

Σε ένα από τα πειράματα που έκαναν οι ερευνητές έκοψαν στη μέση το πολυμερές που δημιούργησαν και στη συνέχεια ακούμπησαν το ένα κομμένο τμήμα πάνω στο άλλο. Δύο ώρες αργότερα το υλικό είχε καταφέρει να επιδιορθώσει τη ζημιά και να γίνει πάλι μια ενιαία συμπαγής μάζα. Μάλιστα η επιδιόρθωση έγινε σε απλές συνθήκες. δηλαδή σε θερμοκρασία και φωτεινότητα δωματίου. Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση "Materials Horizons".

Οι ερευνητές ονόμασαν το υλικό που δημιούργησαν «Εξολοθρευτή» προς τιμήν του τρομερού ρομπότ Τ-1000 που εμφανίστηκε στο δεύτερο μέρος της διάσημης κινηματογραφικής τριλογίας. Το Τ-1000 αποτελούνταν από ένα υλικό που κατάφερνε άμεσα να αυτο-επιδιορθώνεται και να επουλώνει τις "πληγές" του ρομπότ.

Πηγή : in.gr

Παρακολουθείστε το βίντεο με τα δύο κομμάτια που κολλούν πάλι μεταξύ τους εδώ

Πολυμερές για φάρσες

Πώς να μετατρέψετε μια ολυμπιακή πισίνα σε ζελέ

Πρωταθλητής του ζελέ ανακηρύσσεται ένα νέο πολυμερές υλικό που αναπτύχθηκε στις ΗΠΑ. Ένα μόνο κιλό πολυϊσοκυανιδίνης θα αρκούσε για να στερεοποιήσει το νερό σε μια πισίνα ολυμπιακών διαστάσεων, υπολογίζουν οι δημιουργοί του.

Το πείραμα της πισίνας θα ήταν δύσκολο να γίνει πράξη, ωστόσο οι ερευνητές του Πανεπιστημίου Radboud στην Ολλανδία διαβεβαιώνουν ότι το νέο πολυμερές "είναι μια τάξη μεγέθους καλύτερο" από οποιαδήποτε άλλη ουσία για ζελέ.

H αποδοτικότητα του υλικού δεν είναι πάντως η μόνη ιδιαιτερότητά του. Σε αντίθεση με ουσίες όπως η ζωική ζελατίνη, η οποία πρέπει να κρυώσει για να πήξει, το πολυμερές πολυϊσοκυανιδίνης ζελατινοποιείται όταν θερμανθεί, και υγροποιείται όταν κρυώσει.

Ο Άλαν Ρόουαν, επικεφαλής της ομάδας των ερευνητών, οραματίζεται ήδη επιδέσμους για τραύματα που θα πωλούνται σε υγρή μορφή και θα στερεοποιούνται πάνω στο τραύμα με τη θερμοκρασία του σώματος.

Ο Ρόουαν ήδη δοκιμάζει αυτή την ιδέα "πάνω σε ένα μπούτι χοιρινού που θερμαίνεται στο φούρνο στους 40 βαθμούς".

Η ασυνήθιστη συμπεριφορά της πολυϊσοκυανιδίνης βασίζεται φυσικά στην ασυνήθιστη δομή της: αποτελείται από μια ελικοειδή ραχοκοκαλιά, από την οποία εξέχουν πλευρικές ίνες από αμινοξέα και ουρές άνθρακα και οξυγόνου. Όταν τα μόρια αυτά διαλυθούν στο νερό και θερμανθούν, οι πλευρικές ίνες σχηματίζουν δεσμούς με τις πλευρικές ίνες γειτονικών μορίων, οπότε ολόκληρο το διάλυμα ζελατινοποιείται.

Παράλληλα οι πλευρικές ίνες παραμένουν εξαιρετικά υδρόφιλες, οπότε το ζελέ που προκύπτει περιέχει ασυνήθιστα μεγάλες ποσότητες νερού.

Πέρα από τους επίδεσμους από ζελέ, το νέο πολυμερές θα μπορούσε να αξιοποιηθεί σε βιοϊατρικές έρευνες : είναι το μόνο συνθετικό πολυμερές που φτάνει την ακαμψία των φυσικών πολυμερών μέσα στα κύτταρα.

H ανακάλυψη δημοσιεύεται στο επιστημονικό περιοδικό Nature.

Πηγή : in.gr

Υπερανθεκτικό υδροτζέλ είναι και απίστευτα ελαστικό

Ένα πολυμερές υλικό που περιέχει κυρίως νερό, παρόμοιο με τα υλικά από τα οποία κατασκευάζονται οι φακοί επαφής, δεν προσφέρει μόνο άριστη αντοχή, αλλά μπορεί επίσης να τεντώνεται μέχρι 20 φορές το αρχικό του μήκους. Το νέο υδροτζέλ είναι επίσης βιοσυμβατό και θα μπορούσε μια μέρα να αντικαθιστά φθαρμένες αρθρώσεις.

Το φυσικό καουτσούκ, το οποίο μπορεί να τεντωθεί μόνο μέχρι έξι φορές το αρχικό του μήκους, θα φαινόταν άκαμπτο μπροστά του.

Τα υδροτζέλ είναι σχετικά νέα υλικά που αποτελούνται από υδρόφιλα πολυμερή μόρια και αποτελούνται έως και κατά 99,9% από νερό. Το ίδιο, όμως, συμβαίνει και με πολλούς ιστούς του ανθρώπινου σώματος.

 “Ο χόνδροι, η καρδιά, ακόμα και ο εγκέφαλος, μπορούν να θεωρηθούν υδροτζέλ” σχολιάζει ο μηχανικός Τσιγκάνγκ Σούο, επικεφαλής της ομάδας που ανέπτυξε το νέο υλικό.

Εκτός όμως από ακραία ελαστικότητα, το νέο υλικό προσφέρει και εξαιρετικά υψηλή αντοχή. Το υδροτζέλ στους μαλακούς φακούς επαφής αντέχουν σε δυνάμεις μερικών εκατοντάδων Joule (μονάδα μέτρησης της ενέργειας) ανά τετραγωνικό μέτρο, ενώ οι ανθρώπινοι χόνδροι μέχρι 1.000 Joule/m².

"Στο δικό μας υλικό, η ενέργεια θραύσης ανεβαίνει στα 10.000 Joule/m^2" υπερηφανεύεται ο Σούο.

Όπως αναφέρουν οι ερευνητές στο περιοδικό Νature, το υπερελαστικό υδροτζέλ αποτελείται από δύο πολυμερή : το αλγινικό οξύ που προέρχεται από φύκια, και τo πολυακρυλαμίδιο που χρησιμοποείται στη βιομηχανία και τις βιοϊατρικές έρευνες.

Τα μόρια αλγινικού οξέος ενώνονται μεταξύ τους με ιοντικούς δεσμούς, ενώ τα μόρια πολυακρυλαμιδίου από ισχυρότερους ομοιοπολικούς δεσμούς. Όταν το υλικό τεντωθεί, οι ομοιοπολικοί δεσμοί εμποδίζουν τη θραύση του υλικού, ενώ οι ιοντικοί δεσμοί σπάνε και σχηματίζονται εκ νέου όταν το υδροτζέλ επανέλθει στο αρχικό του σχήμα.

Ακόμα και όταν τεντωθεί στο σημείο να υποστεί πλαστική παραμόρφωση, το υδροτζέλ μπορεί να ανακτήσει το αρχικό του σχήμα με απλή θέρμανση στους 80 βαθμούς Κελσίου.

Δεδομένου ότι και τα δύο πολυμερή θεωρούνται βιοσυμβατά, το νέο υδροτζέλ θα μπορούσε ίσως να χρησιμοποιηθεί σε τεχνητούς χόνδρους υψηλής αντοχής.

Πηγή : in.gr