هیدروژل تقویت شده؛ 5 برابر قویتر از فوالد

Elm va Sanat Rooz - - It -

بــه گــزارش عصــر بــه نقــل از زومیــت، محققــان موفــق بــه ســاخت هیدروژلــی شــدهاند کــه مقاومــت آن 5 برابــر بیشــتر از فــولاد اســت. بــه گفتــهی آنهــا، میتــوان از ایــن کامپوزیــت در مصــارف پزشــکی اســتفاده کــرد.

هیدروژلهــا پتانســیل بالایــی در همهچیــز، از پوشــاندن زخمهــا گرفتــه تــا ســاخت رباتهــای نرمتــن دارنــد؛ امــا کاربــرد آنهــا بــه دلیــل پاییــن بــودن ســختی آنهــا تــا بــه امــروز محــدود بــوده اســت. تیمــی از دانشــمندان دانشــگاه هوکایــدو دســت بــه تولیــد مجموعــهی جدیــدی از کامپوزیتهــای هیدروژلــی یــا ترکیبــات نــرم تقویتشــده بــا الیــاف زده اســت کــه شــامل هیدروژلهایــی همــراه بــا پارچــهی فیبــر بافتهشــده بــرای ســاخت مــادهای اســت کــه نســبت بــه فــولاد پرکربــن 5 برابــر قویتــر اســت.

مــواد کامپوزیتــی بــرای هــزاران ســال در اطــراف مــا بودهانــد و اصــل ســادهای دارنــد. یـک مـادهی بسـیار نـرم مثـل گل میتوانـد بـا اف ـزودن کاه ب ـه آن بهان ـدازهای محک ـم و ق ـوی ش ـود ک ـه از آن ب ـرای س ـاخت خشـت اسـتفاده میشـود. چنیـن اصلـی در مـورد افـزودن سـفال خردشـده بــه آجــر، تکههــای صــدف بــه ســرامیک و پشمشیشــه بــه پلاســتیک نیــز صـادق اسـت.

گزینــهی آخــر، افــزودن پشمشیشــه بــه پلاســتیک، بســیار شــبیه بــه هیــدروژل تقویتشــده بــا فیبــر اســت. هیدروژلهــا از زنجیرههــای پلیمــری هیدروفیلیکــی (آبدوســت) ســاخته شــدهاند کــه میتواننــد 90 درصــد آب را جــذب کننــد. آنهــا خیلــی قــوی و مانــدگار نیســتند، امــا بــا افـزودن مقـداری پشمشیشـه، مقـاوم شـده و بـه یـک مـادهی قابلانعطـاف و کشســان تبدیــل میشــوند.

بــه گفتــهی ایــن تیــم، کامپوزیــت هیدروژلــی مــورد بحــث بــه دلیــل وجـود پیوندهـای یونـی پویـا و فعـال میـان هیدروژلهـا و الیـاف شیشـهای و همچنیــن درون خــود هیدروژلهــا بســیار قدرتمنــد اســت. در آزمایشهــای انجامشــده کــه از ژلهــای پلیآمفولیــت )polyampholyte( و الیــاف شیشــهای بــا قطــر 10 میکرومتــر اســتفاده شــد، مــادهی بهدســتآمده توانســت نســبت بــه پارچههــای پشمشیشــهای 25 برابــر، نســبت بــه ســایر هیدروژلهــا 100 برابــر و نســبت بــه فــولاد پرکربــن 5 برابــر قویتــر ظاهــر شــود. نتای ـج ای ـن آزمای ـش ب ـر اس ـاس می ـزان ان ـرژی موردنیــاز بــرای تخریــب ایــن مــواد بــه دســت آمــد. ایــن هیدروژلهــای تقویتشــده کــه ۰4 درصــد آنهــا از آب اســت، کامـلا سـازگار بـا محیطزیسـت هسـتند. ایـن مـاده بـه خاطـر اعتمادپذیـری بــالا، دوام و انعطافپذیــری آن کاربردهــای بالقــوهی فراوانــی دارد. بــرای مثـال، عـلاوه بـر اسـتفاده از ایـن کامپوزیـت در صنعـت مـد و حـوزهی تولید، میتـوان از ایـن هیـدروژل در سـاخت رباطهـا و تاندونهـای مصنوعـی کـه در معـرض کشـشهای بسـیار زیـاد قـرار دارنـد، اسـتفاده کـرد.

Newspapers in Persian

Newspapers from Iran

© PressReader. All rights reserved.