Wetenschappers onthullen baanbrekende 'glazige gels': sterk, rekbaar en elektrisch geleidend

AmsterdamOnderzoekers hebben nieuwe materialen ontwikkeld genaamd "glassy gels" die zeer sterk zijn en voor meer dan de helft uit vloeistof bestaan. Deze materialen zijn eenvoudig te produceren en bieden veelzijdige toepassingsmogelijkheden. Glassy gels combineren eigenschappen van zowel glasachtige kunststoffen als gels.

Belangrijke kenmerken van glasachtige gels:

• Net zo hard als glasachtige polymeren
• Kunnen tot vijf keer hun oorspronkelijke lengte uitrekken
• Keren met hitte terug naar hun oorspronkelijke vorm
• Zeer kleverig oppervlak
• Meer dan 50% vloeistof, waardoor ze uitstekende elektriciteitsgeleiders zijn

Michael Dickey, een professor in chemische en biomoleculaire techniek aan de North Carolina State University, heeft aangekondigd dat ze een nieuw soort materiaal genaamd glazen gels hebben ontwikkeld. Deze materialen zijn net zo sterk als harde kunststoffen, maar kunnen uitrekken zonder te breken. Bij verhitting keert het uitgerekte materiaal terug naar zijn oorspronkelijke vorm. Bovendien hechten deze glazen gels beter dan andere harde materialen.

Meixiang Wang, een postdoctoraal onderzoeker aan NC State, verklaarde dat glazige gels meer dan de helft uit vloeistof bestaan, waardoor ze beter elektriciteit geleiden dan vergelijkbare kunststoffen.

Lees ook:

Vandaag · 09:26

Samenwerkende minirobots transformeren precisie in de endoscopische chirurgie

Om glasachtige gels te maken, combineren onderzoekers vloeibare bestanddelen van glasachtige polymeren met een ionische vloeistof. Ze gieten dit mengsel in een mal en stellen het dan bloot aan ultraviolet licht. Het ultraviolet licht maakt het materiaal stevig, en na het verwijderen van de mal blijft de glasachtige gel over.

De ionische vloeistof fungeert als oplosmiddel, waarbij de polymeerketens worden gescheiden en het materiaal flexibel wordt. De ionen in het oplosmiddel hechten zich aan het polymeer, waardoor de ketens niet kunnen bewegen, wat het materiaal stevig maar toch rekbaar maakt.

Onderzoekers hebben geëxperimenteerd met het maken van glasachtige gels door verschillende polymeren en ionische vloeistoffen te gebruiken. Echter, niet alle soorten polymeren zijn in staat om deze gels te vormen. Gechargede of polaire polymeren tonen potentieel vanwege hun aantrekkingskracht tot de ionische vloeistoffen.

Het maken van glazen gels is eenvoudig. Je kunt ze in elke vorm uitharden of een 3D-printer gebruiken. In tegenstelling tot veel kunststoffen met vergelijkbare sterkte, hoef je de polymeren niet naar een andere plaats te verplaatsen voor het vormen.