Neues Hydrogel hält Elefant oder Personenwagen stand



„Mit nichts vergleichbar“

Neues Hydrogel hält Elefant oder Personenwagen stand

Ob ein tonnenschweres Personenwagen oder ein Elefant: Ein neues Hydrogel hält schwerste Belastungen aus, ohne sich unaufhörlich zu verformen. Es sieht aus wie ein Stück Qualle, hat dagegen ganz Spezialitäten, die unter dieser Erfindung von Softrobotern, Bioelektronik oder Substitution-Knorpelgewebe hilfreich sein können.

Britische Laborchemiker nach sich ziehen ein Hydrogel entwickelt, dasjenige enormem Komprimierung standhalten kann. Wenn auch ein 1,2 Tonnen schweres Personenwagen darauf steht und mehrmals darüberfährt, sieht ein seifenstückgroßes Teil dieser geleeartigen Neutralleiter genauso aus wie vor dieser Verschuldung. Solche neuartige Faktor könnte nützlich sein z. Hd. die Gestaltung von Softrobotern, tragbarer Bioelektronik oder dem Substitution von Knorpelgewebe.

Eine Horde um Oren Scherman von dieser University of Cambridge (Großbritannien) stellt dasjenige weiche Werkstoff im Fachjournal „Nature Materials“ vor. Sie hätten ohne Rest durch zwei teilbar keinen Elefanten zur Hand gehabt, drum wären sie stattdessen mit einem Personenwagen drübergefahren, schreiben die Forscher in ihrem Video dazu.

„Bei einem Wassergehalt von 80 Prozent würde man meinen, es würde wie ein Wasserballon zerplatzen, aber das tut es nicht: Es bleibt intakt und hält enormen Druckkräften stand“, wird Scherman in einer Mitteilung seiner Universität zitiert. Nachhaltig Zeit hätten Forscher sich vor allem um die gummiartigen Eigenschaften von Hydrogelen gekümmert. Sein Team habe jedoch gezeigt, dass Hydrogel gleichwohl Eigenschaften wie bruchsicheres Glas nach sich ziehen könne, betont Scherman.

Phänomen liegt in Cucurbiturilen

Dies Phänomen des neuen Materials liegt in einer Molekülklasse namens Cucurbiturile. Sie nach sich ziehen die Gestalt eines Ringes oder einer kurzen Untertagebauwerk und in ihrem Hohlraum können andere Moleküle chemisch gebunden werden. Solche Bindungen sind normalerweise relativ leichtgewichtig zu losmachen, welches zur Geschmeidigkeit eines Materials beiträgt. Den Forschern gelang es jedoch, Moleküle zu finden, die länger denn in aller Regel in diesen Hohlräumen gebunden bleiben und im Zuge dessen dem Polymernetzwerk, in dasjenige sie eingebunden sind, eine besondere Widerstandskraft gegen Komprimierung verleihen. Derbei kann sich dasjenige Werkstoff um solange bis zu 93 von Hundert verformen und wieder in die Ausgangssituation zurückkehren.

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„Die Art und Weise, wie das Hydrogel der Kompression standhalten kann, war überraschend, es war mit nichts vergleichbar, was wir bei Hydrogelen gesehen haben“, sagt Koautorin Jade McCune, ebenfalls von dieser University of Cambridge. Dies Team fand gleichwohl hervor, dass die Druckfestigkeit simpel durch Tapetenwechsel dieser chemischen Struktur des Gastmoleküls im Cucurbituril kontrolliert werden kann. Mit 80 von Hundert Wasseranteil kann dasjenige Hydrogel etwa dem 1000-Fachen des Luftdrucks standhalten, ohne zu zerren oder sich unaufhörlich zu verformen; mit 45 von Hundert Wasseranteil widersteht es sogar dem 10.000-Fachen des Luftdrucks.

„Erstes Mal, dass glasartige Hydrogele hergestellt wurden“

„Nach unserem besten Wissen ist dies das erste Mal, dass glasartige Hydrogele hergestellt wurden“, erklärt Zehuan Huang von dieser University of Cambridge, Erstautor dieser Studie.

Um zu zeigen, dass sich dasjenige Werkstoff z. Hd. Bioelektronik eignet, bauten die Forscher vereinigen Drucksensor daraus. Dieser ermöglicht den Zugang zu hohen Arbeitsdrücken von solange bis zum 25-Fachen des Luftdrucks unter synchron großer Trennschärfe. Non… sie den Sensor unter dieser Talsohle eines menschlichen Fußes anbrachten, konnten die Forscher drei Bewegungen (Umziehen, Springen, Stillstehen) in Echtzeit beaufsichtigen.



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