ბოჭკოთი არმირებული ჰიდროგელი ფოლადზე 5-ჯერ მტკიცეა

პოლიმერული ჟელესებრი ნივთიერება ჰიდროგელი მნიშვნელოვან პოტენციალს ავლენს როგორც ქსოვილის და ტანსაცმლის, ასევე რობოტების წარმოებაშიც.

მაგრამ მისი გამოყენება აქამდე შეზღუდული იყო იმის გამო, რომ არ არის მკვრივი. თუმცა, ჰოკაიდოს უნივერსიტეტის მეცნიერებმა შეძლეს ჰიდროგელის ბაზაზე კომპოზიციური მასალის შემუშავება, რომელიც ფოლადზე ხუთჯერ მტკიცეა.

ახალ მასალას, „ბოჭკოთი გაძლიერებულ რბილ კომპოზიტსაც“ უწოდებენ. ის ჰიდროგელისა და ნაქსოვი ბოჭკოვანი ქსოვილის კომპოზიციას წრმოადგენს, სადაც ქსოვილის დანიშნულება, მასალისთვის სიმტკიცის მინიჭებაა (როგორც პოლიეთერის და კარბონის ბოჭკოვან კომპოზიტებში).

კომპოზიციური მასალები უკვე ასწლეულების განმავლობაში გამოიყენება. მაგალითად, უძველესი დროიდან მშენებლობისას იყენებენ თიხისა და ჩალის კომბინაციას. დაახლოებით იგივე პრინციპს იყენებენ აგურების, კერამიკის წარმოებაში. ავიაციასა და ფორმულა 1-ში ფართოდ დამკვიდრდა კარბონის ბოჭკოვანი ქსოვილის და პოლიეთერების კომპოზიტები.

ჰიდროგელები მზადდება ჰიდროფილური პოლიმერული ჯაჭვებისგან, რომლებიც 90 პროცენტით წყლისგან შედგება. ეს არ არის მტკიცე, ან გამძლე მასალა, მაგრამ შუშის ბოჭკოს მიკრონაწილაკების დამატებით, მკვლევარებმა სულ სხვა ტიპის, მტკიცე, დრეკადი და წელვადი მასალა შექმნეს.

ჰოკაიდოს უნივერსიტეტის მეცნიერები ირწმუნებიან, რომ ჰიდროგელის ბაზაზე დამზადებული კომპოზიციური მასალა წარმოუდგენლად მტკიცეა, რასაც მათი აზრით, ჰიდროგელის შიგნით, ბოჭკოებსა და ჰიდროგელს შორის დინამიური იონური ბმები განაპირობებს.

პოლიამფოლიტის გელისა და შუშის ბოჭკოს კომპოზიტზე ჩატარებულმა ცდებმა აჩვენა, რომ კომპოზიცური მასალა დაახლოებით 25-ჯერ მტკიცეა, ვიდრე ცალკე აღებული, 10 მიკრომეტრის დიამეტრის მქონე შუშის ბოჭკო. იგივე მასალა, 100-ჯერ მტკიცეა საკუთრივ ჰიდროგელზე და ხუთჯერ მტკიცე - ნახშირბადოვან ფოლადზე. შესაბამისი გამოთვლები ჩატარდა იმ ენერგიასთან შეფარდებით, რომელიც საჭირო იყო ჩამოთვლილი მასალების გასანადგურებლად.

„ბოჭკოთი არმირებული ჰიდროგელი, რომლის შემცველობაშიც წყალზე 40 პროცენტი მოდის, გარემოსადმი მეგობრული ნივთიერებაა. მას შესაძლოა მრავალმხრივი გამოყენება ჰქონდეს, რადგან ის გამძლე, მტკიცე და მოქნილი მასალაა. მაგალითად, ის შეიძლება გამოიყენონ ტანსაცმლის წარმოებაში, ან ხელოვნური მყესების დასამზადებლად, რომლებსაც დიდი დატვირთვით უწევთ მუშაობა“, - ამბობს ჰოკაიდოს უნივერსიტეტის მეცნიერი, დოქტორი ძიან პინ გონი.