Naukowcy przedstawiają przełomowe zastosowania 'szklanych żeli', substancji elastycznej o wysokiej zawartości cieczy.

WarsawNaukowcy opracowali nowe materiały zwane „żelowymi szkłami”, które są niezwykle wytrzymałe i składają się w ponad połowie z cieczy. Te materiały są proste do wytworzenia i mogą mieć wiele zastosowań. Żelowe szkła łączą właściwości przypominające zarówno tworzywa szkliste, jak i żele.

Poniżej znajdują się kluczowe informacje na temat żeli szklistych:

• Twarde jak polimery szklane
• Mogą rozciągnąć się do pięciu razy w stosunku do swojej pierwotnej długości
• Powracają do pierwotnego kształtu pod wpływem ciepła
• Posiadają bardzo klejącą powierzchnię
• Zawierają ponad 50% cieczy, co sprawia, że są skutecznymi przewodnikami elektryczności

Michael Dickey, profesor inżynierii chemicznej i biomolekularnej na Uniwersytecie Stanowym Karoliny Północnej, ogłosił, że opracowali nowy rodzaj materiału, który nazwano żelami szklistymi. Materiały te są tak wytrzymałe jak twarde tworzywa sztuczne, ale mogą się rozciągać bez łamania. Po podgrzaniu, rozciągnięty materiał powraca do swojego pierwotnego kształtu. Dodatkowo, te żele szkliste lepiej się przyczepiają w porównaniu do innych twardych materiałów.

Meixiang Wang, badaczka podoktorska z NC State, stwierdziła, że szkliste żele, składające się w ponad połowie z cieczy, przewodzą prąd lepiej niż podobne tworzywa sztuczne.

Zobacz również:

Dzisiaj · 07:29

Rewolucja AR: okulary przyszłości do różnych zastosowań

Aby stworzyć żel szklisty, naukowcy łączą ciekłe składniki polimerów szklistych z cieczą jonową. Wlewają tę mieszaninę do formy i następnie poddają działaniu światła ultrafioletowego. Światło to utwardza materiał, a gdy usuną formę, pozostaje żel szklisty.

Ciecz jonowa działa jako rozpuszczalnik, rozdzielając łańcuchy polimerowe i nadając materiałowi elastyczność. Jony w rozpuszczalniku przyłączają się do polimeru, powstrzymując ruch łańcuchów, co sprawia, że materiał jest jednocześnie mocny i rozciągliwy.

Badacze przeprowadzili eksperymenty mające na celu stworzenie żelów szklistych z różnych polimerów i cieczy jonowych. Jednak nie każdy rodzaj polimeru może formować takie żele. Polimery naładowane lub polarne wykazują potencjał ze względu na ich przyciąganie do cieczy jonowej.

Tworzenie żelów szklanych jest proste. Możesz utwardzać je w dowolnej formie lub używać drukarki 3D. W przeciwieństwie do wielu plastików o podobnej wytrzymałości, nie musisz przenosić polimeru do innego miejsca w celu formowania.