Новый класс материалов изобрели физики Университета Северной Каролины, сообщило учебное заведение 19 июня. Исследователи назвали новинку стекловидным гелем.
Стеклоподобный гель растягивается, а не ломается. Фото: Университет штата Северная Каролина Стеклообразный гель обладает одновременно несколькими свойствами, никогда ранее не существовавшими в этом сочетании. Идея ученых заключалась в том, чтобы объединить 2 существующих материала: гели и стеклоподобные полимерные пластики. На опубликованном 20 июня видео показан принцип работы и процесс создания нового материала:
Стеклообразные полимеры отличаются жесткостью, твердостью, но, как правило, они очень хрупкие. К ним относятся полистирол и поликарбонаты. От пластиковых бутылок до игрушек и окон самолетов: стеклоподобные полимеры постоянно встречаются в повседневной жизни.
Гели являются полимерами, содержащие жидкость. Они характеризуются эластичностью и мягкостью. Гидрогель используется, например, для контактных линз и пластиковых имплантатов.
Стеклоподобные гели могут делать и то, и другое. Они твердые, как стеклоподобные полимеры. Но при достаточном усилии они становятся растягивающимися, а не ломающимися. Их можно растянуть в 5 раз больше собственной длины, прежде чем они сломаются. А если нужно вернуть материалу первоначальную форму после растягивания, то следует просто его нагреть. Этот принцип не работает со стеклоподобными полимерами.
Стеклообразные гели состоят более чем на 50% из жидкости, но остаются твердыми. Кроме того, их поверхность липкая. Исследователи пока не знают, почему. Однако, по их мнению, это свойство может предложить интересные применения новому материалу.
По мнению исследователей, стеклоподобные гели легко производить. Для этого жидкие вещества, которые используются для получения стеклоподобных полимеров, смешивают с ионной жидкостью. Эта смесь помещается в форму. Там жидкость облучается ультрафиолетовым светом (УФ) для затвердевания материала. Затем достаточно вытащить его из формы — и стекловидный гель готов.
Стеклоподобные гели можно создавать с использованием различных полимеров и ионных жидкостей, но не всех. Из затвердевшего материала легко изготавливать детали серийно. Он также подходит для 3D-печати.
Как утверждают исследователи, хотя материал на 50–60 процентов состоит из жидкости, он не испаряется и не высыхает.
«Мы рады предполагать, как можно использовать стеклоподобные гели. Мы открыты для сотрудничества с другими учеными, чтобы найти потенциальное применение этому материалу», — говорит Майкл Дики, профессор Университета Северной Каролины.