In einer neuen Studie haben Wissenschaftler unter der Leitung der University of Cambridge ein geleeartiges Material entwickelt, das, obwohl es zu 80 % aus Wasser besteht, dem Gewicht eines durchfahrenden Autos sowie eines ganzen Elefanten standhält und sich vollständig zu seinem ursprünglichen Zustand erholt.
Die Forscher glauben, dass dies das erste Mal ist, dass ein so weiches Material eine überlegene Kompressionsfestigkeit zeigt. Das Hydrogel sieht aus und fühlt sich wie ein klebriges Gelee an, aber wenn es zusammengedrückt wird, verhält es sich wie ein superhartes, bruchsicheres Glas.
Supergelee kann für eine Vielzahl von Zwecken verwendet werden, darunter Bioelektronik, Soft-Robotik und sogar Biomedizin, zum Beispiel für den Ersatz von Knorpelschäden.
Das Verhalten von harten und weichen Materialien hängt von ihrer molekularen Struktur ab. Elastische, gummiartige Hydrogele sind aufgrund ihrer Festigkeit und selbstheilenden Eigenschaften ein beliebtes Forschungsmaterial. Die Entwicklung von Hydrogelen, die einer Kompression standhalten, ohne zu kollabieren, bleibt jedoch eine Herausforderung.
Die Verwendung vom Hydrogel wird in letzter Zeit aufgrund der Tatsache, dass es mehrere einzigartige Eigenschaften hat, immer beliebter: hoher Wassergehalt, Weichheit, Flexibilität, Biokompatibilität mit den meisten Zellen, Temperaturempfindlichkeit und relativ niedrige Kosten.
Es wird zur Herstellung von Kontaktlinsen, Hygieneprodukten (Haargels, Zahnpasten, Kosmetika) und Wundauflagen verwendet.
Supergelee unterscheidet sich von anderen Materialien durch seine molekulare Struktur und die Art der Verwendung von Vernetzungsmitteln - zwei Moleküle, die durch eine chemische Bindung verbunden sind.
Der Hauptschlüssel vom Supergelee liegt jedoch in der Verwendung von tonnenförmigen Molekülen - Cucurbituril, von denen jedes zwei Gastmoleküle in seiner Höhle enthält.
„Wir nehmen nicht nur einige neue Lehrbuchänderungen vor, wir schlagen ein neues Kapitel im Bereich Hochleistungs-Weichmaterialien auf“, schloss der Hauptautor der Studie von der University of Cambridge, Dr. Ziehuan Huang.
Das Supergelee kann als Drucksensor verwendet werden, um Aktivitäten wie Stehen, Gehen und Springen zu überwachen. Bevor das Material jedoch für biomedizinische und bioelektronische Zwecke einsatzbereit wird, müssen die Wissenschaftler weitere Forschungen und Verfeinerungen durchführen.
Quelle: focus.com
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