21 июня, 2024 Nature: созданы твердые и растяжимые стеклообразные гели
Фото: Meixiang Wang / NC State University
Ученые Университета штата Северная Каролина и Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл создали новый класс материалов под названием «стеклянные гели», чьи уникальные свойства делают их перспективными для практического применения в будущем. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature.
Стеклянные гели сочетают свойства гелей и стеклообразных полимеров, которые ранее считались различными классами материалов. Стеклообразные полимеры твердые, жесткие и хрупкие, тогда как гели мягкие, эластичные и содержат жидкость. Новые стеклянные гели, которые на 50 процентов состоят из жидкости, так же тверды, как стеклообразные полимеры, но могут растягиваться в пять раз от своей первоначальной длины без разрушения.
Для создания стеклянных гелей исследователи смешивали жидкие предшественники стеклообразных полимеров с ионной жидкостью. Полученную смесь заливали в форму и подвергали воздействию ультрафиолета, который «отверждает» материал. Затем форму удаляли, оставляя стекловидный гель.
Стеклообразные гели можно создавать из множества различных полимеров и ионных жидкостей. Основное отличие состоит в том, что из-за большого содержания жидкости гели являются очень эффективными проводниками электричества. Ионная жидкость раздвигает молекулярные цепи полимера, что позволяет ему растягиваться, но сильное притяжение ионов препятствует движению цепей, делая материал твердым.
Дополнительные тесты показали, что стекловидные гели не испаряются и не высыхают, несмотря на высокое содержание жидкости. Исследователи также отметили высокую клейкость поверхности материала, что необычно для твердых материалов.
Опубликовано в рубрике