Учёные разработали новый класс материалов, названный "стекловидными гелями", которые, будучи на более чем 50% состоящими из жидкости, чрезвычайно прочны и трудно ломаются. Этот материал, благодаря своей простоте производства, имеет потенциал для широкого спектра применений.
Исторически гели и стеклообразные полимеры считались разными материалами. Стеклообразные полимеры твёрдые и хрупкие, из них делают бутылки и окна самолётов. Гели, такие как контактные линзы, мягкие и эластичные.
Майкл Дики, профессор химической и биомолекулярной инженерии в Университете штата Северная Каролина, обьясняет:
Мы создали новый класс материалов — стекловидные гели, которые так же твёрды, как стеклообразные полимеры, но при достаточном усилии могут растягиваться в пять раз от своей первоначальной длины и восстанавливаться при нагреве. Кроме того, поверхность стекловидных гелей обладает высокой адгезией, что необычно для твёрдых материалов.
Мэйсян Ван, соавтор статьи и постдокторант в штате Северная Каролина, добавляет:
Главное отличие стекловидных гелей в том, что они на 50% состоят из жидкости, что делает их лучшими проводниками электричества по сравнению с обычными пластиками, имеющими схожие физические характеристики.
Стекловидные гели сочетают в себе свойства стеклообразных полимеров и гелей. Для их создания учёные смешивают жидкие предшественники стеклообразных полимеров с ионной жидкостью, заливают смесь в форму и подвергают её ультрафиолетовому воздействию для затвердевания. Ионная жидкость, полностью состоящая из ионов, действует как растворитель, раздвигающий полимерные цепи и позволяющий материалу растягиваться, как гель. Однако сильное притяжение ионов к полимеру делает материал твёрдым. В итоге, материал становится твёрдым из-за сил притяжения, но остаётся растягивающимся благодаря дополнительному расстоянию между цепями.
Исследователи выяснили, что стекловидные гели можно создавать из различных полимеров и ионных жидкостей, хотя не все полимеры подходят. Во время испытаний обнаружилось, что стекловидные гели не испаряются и не высыхают, несмотря на высокий процент жидкости в их составе.
Учёные считают, что стекловидные гели перспективны для практического применения из-за простоты их производства.
