Pokrok v materiálovom inžinierstve bol, je a vždy bude žiadaným v prakticky všetkých priemyselných odvetviach, v medicíne a dokonca aj bežnom živote. Takýmto pokrokom sa môže stať aj nová želatína, ktorú vedci vyvinuli. Vraj vydrží a aj zrazenie autom, informuje Science Alert.

V čom je jej tajomstvo?

Vedci z Cambridgeskej univerzity sú presvedčení o tom, že majú v rukách nový mäkký materiál, ktorý je zároveň pevný a dokáže sa vrátiť do pôvodného tvaru aj po tom, čo doň narazí auto alebo po ňom prejde slon.

Až 80 % tohto supergélu tvorí voda a zvyšok funguje ako ultra-tvrdé sklo v prípade, že dôjde ku kompresii materiálu. Podľa výskumného tímu pritom ide o vôbec prvý materiál, ktorý je mäkký a zároveň preukazuje tak skvelú odolnosť pri stláčaní, vysvetľujú vo svojej správe.

Problém je však v tom, že demonštračné video je trochu zavádzajúce. Aj keď podľa výpočtov vedcov táto želatína ustojí aj hmotnosť slona, vo videu použili štvorkolesové auto s hmotnosťou 1 200 kg. A týchto 1 200 kg sa, pochopiteľne, rozloží na všetky štyri kolesá – takže želatína v skutočnosti uniesla len asi štvrtinu hmotnosti vozidla.

Čaká ho ďalší vývoj

Aj 300 kilogramov je však na takýto materiál slušný výkon a test vôbec nevylučuje, že materiál vydrží aj viac. Práve naopak, presne to dokazujú vedci vo svojej štúdii. Sú presvedčení, že po dodatočnom vývoji môže takáto želatína nájsť svoje reálne a praktické využitie v priemysle či dokonca v bežnom živote. Osoh má priniesť v jemnej robotike, napríklad pri výmene chrupaviek v ľudskom tele.

„Pri obsahu vody až 80 % by ste čakali, že sa rozprskne ako vodný balón, ale nespraví to. Ostane pohromade a vydrží ohromné kompresné sily,“ vysvetľuje chemik Oren Scherman z Cambridgeskej univerzity, ktorý sa na projekte podieľal.

University of California - Berkeley

Takéto naťahovacie hydrogély sú z materiálového hľadiska veľmi zaujímavé, väčšinou sa však pod tlakom rozpadnú presne tak, ako opisuje Scherman. Vyvinutá želatína je pritom výnimočná svojou štruktúrou. Len nedávno sa vedcom podaril aj iný objav na poli materiálového inžinierstva, keď sa nechali inšpirovať stredovekým brnením.

Jedinečná molekulárna štruktúra

Molekuly v tvare barelov, nazývané tiež kukurbiturily, slúžia ako spojenia medzi dvomi ďalšími molekulami. Práve vďaka tomu je takýto materiál lepšie prepojený a schopný dobre znášať vysoké tlaky.

„Nielenže píšeme do budúcich učebníc čosi nové, otvárame tiež úplne novú kapitolu pre vysoko-výkonné mäkké materiály,“ dopĺňa chemik Zehuan Huang, ktorý bol zároveň vedúcim štúdie.

anusorn_nakdee/freepik

Materiál teraz potrebuje dodatočný vývoj, predbežne má však veľký potenciál. Ako na záver dodáva Scherman, vedci vytvárali gumené gélové materiály už dlho, avšak novému tímu sa vôbec po prvý raz podarilo vytvoriť novú triedu materiálov, ktorá ponúka širokú škálu vlastností – od tých podobných gume, až po extrémne tvrdé sklo.