“超級果凍”來了！80%是水，汽車碾壓后仍完好無損

研究人員開發(fā)出一種果凍狀的材料，可以承受相當于一頭大象的重量，然后完全恢復(fù)到原來的形狀，盡管它有80%是水。

由劍橋大學(xué)的一個團隊開發(fā)的這種柔軟而堅固的材料，看起來和感覺就像一種軟綿綿的果凍，但在壓縮時卻像一種超硬的防碎玻璃。

該材料的非水部分是一個聚合物網(wǎng)絡(luò)，通過可逆的開/關(guān)相互作用結(jié)合在一起，控制著該材料的機械性能。這種“超級果凍”有廣泛的潛在應(yīng)用，包括軟體機器人、生物電子學(xué)或甚至作為生物醫(yī)學(xué)的軟骨替代品。

“為了使材料具有我們想要的機械性能，我們使用交聯(lián)劑，即通過化學(xué)鍵連接兩個分子，”該研究的第一作者Zehuan Huang博士說，“我們使用可逆交聯(lián)劑來制作柔軟和有彈性的水凝膠，但制作堅硬和可壓縮的水凝膠是很困難的。”

為了做到這點，研究團隊使用葫蘆絲的桶狀分子來制作一種可以承受壓縮的水凝膠。葫蘆絲是交聯(lián)分子，它將兩個客體分子夾在其腔內(nèi)，就像一個分子手銬。研究人員設(shè)計的客體分子在空腔內(nèi)停留的時間非常長，這使聚合物網(wǎng)絡(luò)保持緊密連接，使其能夠承受壓縮。

研究人員用這種材料制作了一個水凝膠壓力傳感器，用于實時監(jiān)測人類的運動，包括站立、行走和跳躍。

科學(xué)家說：“據(jù)我們所知，這是第一次制成玻璃狀水凝膠。我們在高性能軟材料領(lǐng)域開啟了新的篇章，這真的很令人興奮。”

該研究論文題為"Highly compressible glass-like supramolecular polymer networks"，已發(fā)表在《自然·材料》期刊上。

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參考資料：https://www.nature.com/articles/s41563-021-01124-x

標簽： 果凍 交聯(lián)劑