Китайские ученые из Университета Дунхуа разработали гидрогель способный за секунды менять свои свойства от мягкого эластичного состояния до твердой брони и обратно. Исследование опубликовано в научном журнале National Science Review (NSR).
Материал решает ключевую проблему термочувствительных гидрогелей — медленное восстановление. Традиционным термоупрочняющимся аналогам требуется от получаса для возврата в мягкое состояние.
Новое вещество затвердевает при нагреве до 80°C, увеличивая жесткость в 760 раз. Возврат в мягкое состояние занимает всего 28 секунд. В этой фазе гидрогель растягивается в 20 раз.
Команда добилась таких свойств материала за счет конструкции фазового разделения с высокой энтропией. Включая гидрофильные акриламидные (AAm) единицы в полимерную сеть акрилата кальция, исследователи разрушила плотные кластеры цепей, сшитых кальцием. Это создало неупорядоченную пористую структуру, которая обеспечивает быструю диффузию воды во время охлаждения.
По словам исследователей, новый гидрогель может применяться в адаптивной защите, мягкой робототехнике и умных тканях, регулирующих жесткость в зависимости от температуры тела.
Ранее ученые создали революционный гидрогель для восстановления мениска после травм колена.