Создан укрепляющийся при разрыве материал

Японские ученые создали уникальную смесь полимеров, которая позволит создать целый ряд более прочных и долговечных материалов, способных адаптироваться к окружающей среде, пишет Phys.org.

При занятиях в тренажерном зале человек намеренно разрывает волокна мышц, чтобы образовывались новые и более прочные ткани. Для этого мускулы должны быть снабжены аминокислотами – строительным элементом белков, которые при соединении создают новые мышечные волокна. Подобным образом решили действовать и специалисты Университета Хоккайдо. Они использовали двухсетевые гидрогели – мягкий, но прочный материал, состоящий на 85% из воды, а также двух полимерных сетей – жесткой и хрупкой плюс мягкой и эластичной.

Ученые поместили двухсетевые гидрогели внутрь раствора с мономерами, которые при соединении образуют полимеры. Этот раствор имитирует функцию циркулирующей крови, доставляющей аминокислоты в мышцы.

При воздействии на гидрогель растяжения некоторые из жестких и хрупких полимерных цепей порвутся, что приведет к созданию механорадикалов на конце порванных полимерных цепей. Они запускают соединения мономеров, плавающих в растворе, и усиливают материал.

При повторении этого процесса несколько раз прочность материала вырастает в полтора раза, а жесткость – в 23 раза. При этом масса увеличивается менее чем вдвое. Ученые смогли придать материалу и еще одно свойство: при нагревании его поверхность лучше отталкивает воду. Для этого используются специальные мономеры, которые меняют реакцию геля на тепло.

Прежде всего специалисты рассчитывают использовать материал в здравоохранении. Они надеются, что их разработка ускорит появление гибких экзоскелетов для пациентов с переломами.

Ранее сообщалось, что прочнейший в истории сплав создали из золота и платины. На шинах из этого материала можно пятьсот раз полностью объехать земной экватор (более 40 000 километров).